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电镀ABS在汽车上的应用 |
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作者：上海锦湖日丽塑料有限公司 来源：AI汽车制造业 |
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与金属制件相比，塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感，而且能减轻制品重量，在有效改善塑料外观及装饰性的同时，也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能，提高了其表面机械强度。但电镀用塑料材料的选择却要综合考虑材料的加工性能、机械性能、材料成本、电镀成本、电镀的难易程度以及尺寸精度等因素。而ABS塑料因其结构上的优势，不仅具有优良的综合性能，易于加工成型，而且材料表面易于侵蚀而获得较高的镀层结合力，所以目前在电镀中应用极为普遍。
从材料的分子结构上看，ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)及苯乙烯(S)的三元共聚物。其中，每种单体都能为聚合物提供不同的特性：丙烯腈可以提供高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯可提供较高的韧性和抗冲击性；苯乙烯则提供易加工、高光洁度及高强度性能。从形态上看，ABS是非结晶性材料，3种单体聚合后形成了具有两相结构的三元共聚物：一相是苯乙烯-丙烯腈（SAN）共聚的连续相，另一相是聚丁二烯(PB)橡胶的分散相。其相分离示意图及分子链化学结构如图1所示。
图1 ABS 两相分布图
对电镀级ABS塑料来说，材料各组分的含量很关键，其中丁二烯的含量对电镀影响较大。这是因为：ABS为非导体，要对其电镀，必须在材料表面覆一层导电层，而导电层的形成需要经过粗化、中和、敏化、活化和化学镀等工序，其中粗化是通过氧化反应将丁二烯刻蚀掉，并使制件形成活化的亲水性表面和锚状结构，以提高镀层的结合力。所以，丁二烯含量越高，镀层的附着力就越好。同时，结合各单体的特性，在保证材料各项性能和流动性良好的前提下，一般应将丁二烯含量控制在18%～23%。
除了丁二烯的含量，材料的流动性和工艺稳定性也是影响电镀质量的主要因素。与表面喷涂工艺不同的是，电镀工艺会对材料表面的多数缺陷具有放大的作用，即电镀后缺陷会更加明显。因此，电镀材料表面的流痕、冷料痕、熔接痕（俗称“夹水纹”）、缩痕、银丝和杂料等缺陷都是不允许出现的，这就要求材料内应力要尽量低，在成型过程中需要每个制品的填充状态基本相同。总之，电镀对材料的填充能力和加工稳定性有着很高的要求。
要想获得高品质的电镀产品，除了对材料有较高的要求外，模具设计和注塑加工工艺对电镀质量也有非常大的影响。因此，需要在模具设计上多加考虑，如尽量减少填充阻力、降低填充压力和温度损失、壁厚圆滑均匀过渡、避免锐边和直角、减少剪切、降低内应力、改善排气、避免熔接痕和流痕等。在注塑加工工艺上，要保证材料充分烘干、高模温、高料温、低的射出压力和保压压力、低的注射速度、短的保压时间和适当的冷却时间。以锦湖日丽的ABS710为例，注塑工艺对镀层附着力的影响如图2所示。
图2 工艺条件对镀层附着力的影响
正如图2所反映出的，模具的温度越高、熔融温度越高以及射出速度越慢，则材料的解取向能力越高，残余应力越小，因而附着力就越高。锦湖日丽的电镀级ABS710的加工窗口较宽，生产稳定性好。在实际生产中，模具温度一般应控制在80℃左右、料温控制在240℃左右较理想，但各参数由于受产品结构、设备大小及精度等因素的影响，生产中应结合实际情况设定。
总之，选用加工窗口较宽的电镀级ABS，如锦湖日丽的ABS710，结合合理的结构设计、注塑成型工艺及基本电镀工艺，可以获得理想的电镀塑料制品，且各项性能测试完全能满足主机厂的要求。
图3 电镀级ABS在散热格栅及饰牌标牌中的应用
电镀级ABS在汽车上主要用于散热格栅、饰牌标牌、装饰饰条、饰框、把手和各种开关旋钮等（如图3所示）。随着国内汽车工业的快速发展，各主机厂对汽车产品的性能、装饰性和成本控制的要求越来越高。锦湖日丽的电镀级ABS710因其性能稳定、易电镀、镀层附着力好且电镀良率高等优点而备受欢迎，在各大主机厂电镀级ABS国产化当中被优先选用，并已被列入日产、现代和通用等主机厂的原材料产品名录。(end)
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(9/15/2009) |
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