電鍍件不良對策

塑膠電鍍件不良對策及解決方案

電鍍是一種廣泛應用於塑膠或金屬表面處理的技術,可以提高材料的耐腐蝕性、耐磨性和美觀性。然而,在實際生產中,電鍍不良現象時有發生,主要表現為鍍層不均,剝落、氣泡、雜質等。這些缺陷不僅影響了產品的外觀和性能,還可能導致後續工序的失敗,進而增加生產成本和時間,因此,分析電鍍不良的原因並制定有效的防範措施至關重要。

1. 前言

電鍍品質不良的問題,通常與電鍍條件、電鍍設備或電鍍藥水的異常,以及人為操作不當有關。在生產現場,當不良現象發生時,通常較容易找出問題並加以改善。然而,若電鍍後經過一段時間才出現品質異常,則問題的診斷與解決將更加困難。這可能與環境因素有關,例如酸氣、氧氣、水分等,這些物質可能會加速鍍層的氧化與腐蝕,使其性能劣化。因此,除了在電鍍過程中確保各項條件穩定外,對於後續的存放與使用環境也需特別關注,以降低品質問題發生的風險。

2. 電鍍件不良對策及解決方案

(2-1) 產品表面光澤度與平整性不足

(2-1-1) 原因分析

電鍍產品通常屬於外觀件,對表面品質要求較高。而電鍍過程會放大射出件的表面缺陷,因此射出模具的拋光品質至關重要,需確保型腔表面平整且光亮,以減少後續電鍍缺陷。

(2-1-2) 解決方案

  • (a) 模具選材:選擇拋光性能優異、硬度高的材料,如S136H等。
  • (b) 加工工序:採用鏡面火花放電加工,以提升表面品質。
  • (c) 模具拋光:進行精細拋光,確保型腔達到高光潔度。

(2-2) 產品外形尺寸偏大

(2-2-1) 原因分析

電鍍件通常為外觀件,對表面品質要求較高。由於電鍍工序會放大射出件的常見缺陷(如縮印、熔接線等),需更嚴格控制成型條件。在射出成型過程中,因壓力過大或冷卻時間過長,可能導致產品尺寸偏大,特別是長度方向的誤差較為明顯。

(2-2-2) 解決方案

  • (a) 調整收縮率:適當降低收縮率,確保產品尺寸精度。
  • (b) 優化成型條件:適當降低射出壓力與冷卻時間。
  • (c) 模具設計調整:在設計階段優化模具尺寸補償,確保成品符合公差範圍。

(2-3) 電鍍層在產品尖端堆積

(2-3-1) 原因分析

在電鍍過程中,產品作為導電陰極,當電場集中於尖端部位時,會產生尖端放電效應,導致該區域的鍍層厚度異常增加,從而導致在產品尖端鍍層堆積。

(2-3-2) 解決方案

  • (a) 產品設計優化:設計時考慮電鍍工序需求,避免產品表面出現尖銳角,以減少尖端放電效應的影響。
  • (b) 模具設計調整:在產品尖端增加暫時性保護裝置,以分散電場分佈,降低局部鍍層堆積問題,電鍍後再去除。

(2-4) 射出冷料導致電鍍後表面顆粒

(2-4-1) 原因分析

射出成型過程中,若模具(特別是流道部分)表面粗糙或出模不順暢,可能導致冷料混入熔體,影響產品表面品質。冷料區域在電鍍後會形成明顯顆粒,影響外觀與手感。

(2-4-2) 解決方案

  • (a) 優化模具設計:確保適當的出模角度,減少產品與模具的摩擦,提高脫模順暢度。
  • (b) 改善流道結構:流道表面應保持光滑,避免熔體滯留導致冷料產生。

(2-5) 產品細小毛邊問題

(2-5-1) 原因分析

在電鍍過程中,產品作為導電陰極,尖端部位容易產生尖端放電效應,導致電場集中於較薄的毛邊處,使鍍層過度堆積,因此,電鍍對分模線有放大效應。這不僅影響產品外觀,還可能導致尺寸超差,降低成品合格率。

(2-5-2) 解決方案

  • (a) 優化模具設計:在分型線處增加工藝台階(型腔略大、型芯略小)。
  • (b) 嚴格控制模具精度:確保模具材料與結構設計能有效防止毛邊形成,選擇高硬度鋼材,並提高模具的密合度與耐用性。
  • (c) 成型條件調整:優化射出壓力與鎖模力,降低毛邊產生的可能性,確保產品邊緣光潔無毛邊。

(2-6) 射出產品尺寸OK,電鍍後產品變形

(2-6-1) 原因分析

射出產品應力大,在電鍍過程中有高溫80度浸泡、烘烤等,應力釋放產品變形。

(2-6-2) 解決方案

  • (a) 進澆點設計合理,避免較高射出壓力產生。
  • (b) 模具冷卻水道均勻合理。
  • (c) 產品設計時壁厚要求均勻。

(2-7) 產品局部尺寸偏大

(2-7-1) 原因分析

尺寸公差有嚴格要求的,未考慮電鍍層存在。

(2-7-2) 解決方案

模具設計時考慮電鍍層厚度。

(2-8) 電鍍產品變形匹配不良

(2-8-1) 原因分析

射出產品韌性好,不影響產品匹配,電鍍後產品硬度大大增加,從而影響匹配。

(2-8-2) 解決方案

  • (a) 模具設計前必須做產品的變形分析。
  • (b) 模具冷卻水道均勻合理。
  • (c) 進澆口合理,流長比合理。

(2-9) 電鍍漏塑

(2-9-1) 原因分析

  • (a) 應力集中;一般出現在進澆口附近。
  • (b) 困氣造成塑膠失去活性。
  • (c) PC含量過高。

(2-9-2) 解決方案

  • (a) 進膠點設計合理,避免較高注塑壓力產生。
  • (b) 產品設計時壁厚要求均勻。
  • (c) 模具設計考慮排氣(分模面排氣、增加排氣鑲件、排氣鋼材等)。
  • (d) 高PC含量產品增加預粗化。

(2-10) 熔接線

(2-10-1) 原因分析

未識別電鍍工序對產品表面缺陷放大效果。

(2-10-2) 解決方案

模具設計考慮排氣(分模面排氣、增加排氣鑲件、排氣鋼材等)、進澆點位置等。

(2-11) 卡扣硬度增加匹配困難

(2-11-1) 原因分析

電鍍後卡扣韌性減小、硬度增加;導致匹配失效。

(2-11-2) 解決方案

  • (a) 卡扣阻鍍。
  • (b) 匹配件卡扣處增加彈性。

(2-12) 電鍍後未烘乾、藏電鍍藥水

(2-12-1) 原因分析

產品存在深的盲孔。

(2-12-2) 解決方案

產品設計時避免盲孔,比如開導流口。

(2-13) 掛位位置不合理導致產品變形

(2-13-1) 原因分析

掛位設計未考慮產品結構強度及電鍍過程中熱脹冷縮影響。

(2-13-2) 解決方案

尺寸小且強度差產品儘量使用一個掛位,需要兩個或多個掛位的產品必須考慮產品強度和結構特徵。

(2-14) 掛位不合理導致電流分佈不均

(2-14-1) 原因分析

電鍍過程中塑膠金屬化後導電能力弱,掛點位置決定導電強弱和電流分佈。

(2-14-2) 解決方案

根據產品結構合理設計掛點分佈。

(2-15) 電鍍漏鍍

(2-15-1) 原因分析

阻鍍劑濺到產品表面。

(2-15-2) 解決方案

遮蔽噴塗、塗油時增加產品表面防護。

(2-16) 掛位處產品表面縮印

(2-16-1) 原因分析

掛位與產品壁厚比例不合理。

(2-16-2) 解決方案

合理設置掛位厚度及位置。

(2-17) 電鍍起泡

(2-17-1) 原因分析

塑料烘料不足,塑件表面水泡。

(2-17-2) 解決方案

設置合理的塑料烘料溫度、時間。

(2-18) 產品深孔表面發黃

(2-18-1) 原因分析

產品深孔結構,電鍍時內部電流不足;常見電鍍產品:霧燈圈。

(2-18-2) 解決方案

  • (a) 產品設計儘量避免深孔結構。
  • (b) 電鍍工藝改善:輔助陽極電鍍。

☆ 其他參考資料及文章

★ 會員文章-【塑膠電鍍件模具設計與檢討】(按圖超連結)

★ 【塑膠電鍍件射出成型工藝】(按圖超連結)

★ 【產品電鍍外觀及模具設計要點】

★ 【電鍍件模具流道設計及模仁材料的選用】

★ 【電鍍阻鍍說明】