2014汽车塑料标牌的表面处理工艺.docVIP

汽车塑料标牌的表面处理工艺 李长城　徐关庆　杨忠国 　　汽车标牌不仅要求造型美观、字迹图案流畅，而且表面应具有金属的装饰感，同时其耐蚀性和耐候性也必须符合汽车外饰装饰件的要求，如中国第一汽车集团公司汽车外饰件需符合TL-VW528/B标准。目前绝大多数汽车标牌都采用塑料立体标牌，其制造工艺流程大体为：注塑成型→表面处理→后处理→背面粘贴双面压敏胶带→包装。其中，常用的汽车塑料标牌表面处理工艺主要有三大类型：(1) 湿法电镀工艺+喷漆；(2) 真空镀膜工艺+喷漆；(3) 烫印工艺。 1　塑料电镀工艺 　　根据TL-VW528/B标准要求，汽车外饰件的装饰防蚀性镀层的镀层体系为：Cu≥30 μm，Ni≥15 μm，Cr≥0.8 μm；铬镀层应为微裂纹铬，其微裂纹数应为250～800 条/cm。该镀层应通过+100 ℃，30 min-标准环境温度，30 min→-40 ℃，4 h热循环试验；耐蚀性应通过腐蚀膏试验(DIN 50958标准)5×16周期，耐潮湿性应通过DIN 50017KFW标准48 h，镀层外观应均匀、光泽度高。　　目前，市场上一些汽车标牌电镀采用铜镍铬工艺，镀层厚度低于TL-VW528/B标准，其工艺流程为：消除内应力→除油→水洗→化学粗化→水洗→还原→水洗→胶体钯活化→水洗→解胶→水洗→预镀镍→水洗→酸性光亮镀铜→水洗→除膜→光亮镍→水洗→镀铬→水洗→烘干→局部喷黑色油漆→烘干。　　电镀标牌的优缺点如下：　　(1) 镀层光亮，耐磨性优良，采用双镍加微裂纹铬镀层体系，镀层耐蚀性可通过TL-VW528/B标准。表面可采用镀铬或镀金等工艺，装饰性好。　　(2) 对环境污染严重；工艺复杂，一次合格率不够高，生产成本比较高；镀层花式比较单调，很难镀出有均匀丝纹的亚光镀层；镀层上局部喷漆的附着力欠佳，在使用中经常出现局部漆膜脱落现象。　　(3) 电镀标牌一般多用于高档轿车的前标志上。但如果镀层结构不严格执行TL-VW528/B标准而采用厚铜薄镍的单层镍电镀工艺，则镀层往往在长期使用中起皮起泡，产生绿锈，严重损害整车的造型。 2　真空镀膜工艺 　　应用于汽车塑料标牌表面装饰的真空镀膜主要有真空蒸发镀膜与磁控溅射镀膜两种工艺。真空蒸发镀膜由于绕射性、膜层附着力和蒸发源温度偏高等因素的制约，在汽车塑料标牌上的应用面不及磁控溅射工艺，下面仅就磁控溅射工艺进行探讨。 2.1　工艺流程 　　(1) 透明硬质塑料标牌内侧装饰镀膜工艺　注塑成型→除去油污→清洗→热处理(清除水分，消除内应力)→局部遮蔽→上夹具→溅射成膜→卸夹具→去遮蔽→喷面漆。　　(2) 普通塑料标牌外侧装饰镀膜工艺　注塑成型→除油→清洗→热处理→喷底漆→溅射成膜→喷面漆。 2.2　影响溅射质量的主要因素 　　(1) 镀前作清洗处理并脱水，工件表面吸附的水分和油污不仅会破坏真空度，而且其分解产物也会以杂质形式渗入镀层，影响附着强度。　　(2) 底、面漆的选择　用于真空镀膜的油漆必须具备与基材塑料及底、面漆之间都不相咬；真空条件不放气；质地坚硬耐候性好；固化温度低，固化时间短；漆膜流平性好，光亮。某种意义上讲，溅射镀膜的质量主要处决于油漆的施工质量。　　(3) 溅射工艺参数的影响　对于汽车标牌溅射工艺而言，溅射时工作真空度高一些，溅射速度慢一些，溅射粒子入射角尽量接近直角，都有利于提高镀膜的反射率和降低内应力。 2.3　磁控溅射工艺的优缺点及应用 　　(1) 工艺本身无污染，仅底面漆的喷涂对环境有污染。　　(2) 设备投资和占地面积比电镀工艺小，深镀能力比电镀工艺好，工艺简单，一次合格率较高，生产成本较低，可用作铝、铜、铬、不锈钢等的镀膜；配合镀后着色，可获得多种色泽的外观。　　(3) 真空镀膜工艺是在塑料基片上或喷漆的底面上直接溅射一层耐蚀性能良好的铬或不锈钢，上面又有一层面漆保护，因此具有良好的耐蚀性。同时由于真空镀膜层薄且存在着孔隙，在其上喷漆，漆膜可透过镀膜的孔隙与基体交联，显示出良好的附着性，不象电镀层在冷热交变过程中易出现起泡、脱皮等疵病。　　(4) 磁控溅射工艺主要用于透明塑料不与外界接触的背面装饰上，溅射镀铬产品的理化性能见表1。 　　　　　表1　溅射镀铬ABS散热格栅的物性 项　　目 检　测　条　件 合格标准 外观 目视 Cr色 附着性Ⅰ 胶带粘 不脱落 附着性Ⅱ 65～-30 ℃热循环3周期 不脱落 耐温水性 40 ℃温水浸泡 1 000 h 耐湿性 49 ℃，98%(相对湿度) 400 h 耐盐雾性 35 ℃，5%NaCl液滴 400 h CASS试验 49 ℃，5%NaCl×其他 400 h 冷热循环试验 80 ℃，8 h，(-30 ℃)，4 h，耐湿，12 h 10周期 - 耐热性 80 ℃ 100 h