有些客户在指定塑料零件上的金属涂层时，确切地知道他们需要什么。他们有使用金属化塑料的经验，能够定义涂层系统，包括特定的金属涂层，厚度，涂层表面和适用的工业和/或军事规格。他们可能还具有如何设计其部件或组件以与金属化工艺相兼容的经验。虽然这种情况可能是真实的一些公司和他们的工程团队，但大量的工程师和设计师没有塑料上金属涂层的背景或经验。
许多工程师认识到塑料的金属涂层需要满足特定的设计要求，但可能不确定他们需要做什么来满足他们的要求，以及如何在他们的设计中指定涂层。本文旨在为寻求金属化塑料的背景信息的工程师提供更多的信息，以帮助他们设计他们的产品和指定金属涂层。
指定金属化塑料的关键因素
- 塑料上的金属涂层需要满足的设计目标是什么?涂层是否需要满足功能要求，金属涂层是否需要满足外观规范，或者涂层是否需要满足功能和装饰要求的组合?
- 涂层要涂在什么表面?哪些表面需要涂漆，哪些表面禁止涂漆，以及/或哪些表面可选择涂漆?仅供参考，在电镀的情况下，所有表面涂覆几乎总是比只在选定表面镀覆成本低。掩盖表面的成本比额外的电镀材料的成本要高得多。
- 涂层需要满足哪些功能规格?
- 电这通常以欧姆/平方表示，或从涂层上的一个特定位置到另一个特定位置的电阻以欧姆表示。例如，测量从零件一端到另一端的电阻。该规范可以通过金属化原型部件的制造和测试来定义。
- 厚度:在某些应用中，金属涂层厚度是一个主要要求，如天线波导。厚度通常只是指定为最小厚度，尽管一些应用程序也有最大厚度要求，这是由与匹配部件(如连接器)的配合问题驱动的。
- 环境:涂层在使用过程中是否会接触到任何刺激性化学物质、烟雾和/或盐雾?涂层是否需要满足特定的环境测试要求，如ASTM B117盐雾标准?环境要求可以决定涂层材料的厚度和涂层材料的选择。在恶劣的操作环境中，镀银或镀镍涂料将优于镀铜涂料。在恶劣的操作环境中，可能需要增加镀镍厚度以保护底层的铜镀层。
- 磨损或磨损涂层在使用过程中是否会受到磨损?与环保要求类似，一些涂料具有优越的耐磨性，增加镀镍厚度也可以满足磨损要求。
- 外观:在最终组装过程中，最终用户是否可以看到涂层?对涂层有特殊的外观要求吗?
- 塑料树脂:产品指定的塑料树脂是什么?供参考，涂覆塑料树脂的能力与树脂的耐化学腐蚀性成反比。例如，与耐化学腐蚀的材料如聚乙烯或聚四氟乙烯(PTFE)相比，ABS易于电镀。
- 同样的一般规律也适用于其他涂料，如导电涂料。耐化学性越强，在零件上涂上金属涂层的能力就越小。这是一个关键的设计问题。如果指定一种材料，其金属镀层的附着力仅为边际，那么该领域最终产品的使用寿命将充满风险。
- 热暴露:金属化塑料部件在组装成最终产品时的温度是多少?产品在现场的温度范围是多少?有可电镀的塑料树脂，可以承受焊接温度和暴露温度高达250°C。低温树脂如ABS可以在低至85°C软化和变形。电镀也被证明可以增加温度，在这个温度点，未电镀的塑料部分将开始软化和变形。电镀可以反射一部分热量，因此可能只能在100°C下生存的塑料可能可以在250-300°C下工作。每种应用和塑料都是不同的，因此建议客户对塑料应用上的高温金属涂层进行彻底测试。由于使用热塑性树脂，大多数导电涂料在100°C下也能正常工作。有一些导电涂料利用热固性树脂，这使他们的功能在高达200°C的应用。
常见Plateable树脂丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS) 聚碳酸酯(PC) PC / ABS 聚醚酰亚胺(PEI)
精选或定制混合可镀级聚苯醚氧化物(PPO) -选定等级 PC/聚酯-非常有限的电镀能力 聚苯乙烯-精选等级 聚氨酯-避免硅胶脱模 聚丙烯-只定制混合等级 PEEK -只有玻璃填充 需要PPS介质爆破 液晶聚合物-只填充玻璃 石墨-需要高锰酸盐蚀刻 环氧树脂-避免硅胶脱模 尼龙玻璃只填充 聚苯酞酰胺(PPA) -玻璃填充或定制混合等级
不是Plateable聚氯乙烯(PVC) 聚乙烯 聚丁烯对苯二酸酯(PBT) 适于绘画的塑料树脂腹肌 聚碳酸酯(PC) 聚丁烯对苯二酸酯(PBT) PC / ABS 聚芳基酰胺 氧化诺基聚苯醚(PPO) 亚撒 Polyphthalamide (PPA) 超聚醚酰亚胺(PEI) 尼龙 聚苯乙烯(PS) Xenoy (PC / PBT) 难以涂漆的树脂(可能需要底漆或不可涂漆)聚氯乙烯 聚乙烯 液晶聚合物(LCP) 偷看 聚酰亚胺 聚丙烯(PP) PPS PES 聚酯 - 机械设计:被涂部位的设计是整个应用成功的一个非常关键的因素。设计特征，如小盲孔和/或深裂缝，会使涂层很难应用到所有指定的表面。此外，设计特征可能困住镀液和/或导电涂料，导致产品无法满足设计要求。将油漆喷到产品的封闭端会导致很大一部分油漆被吹出，也会对油漆涂层造成问题，特别是干喷。没有排水孔的电镀部件也存在空气滞留和电镀空洞的风险。在电镀和涂装过程中，刀片可以是手柄。如果在涂膜之前安装了镶件，则可以屏蔽螺纹，使其不受涂膜影响。只要为镶件和涂层厚度确定孔大小，也可以在电镀后安装镶件。
- 原型零件:随着3D技术在打印和其他快速原型制造过程中的应用不断扩大，原型零件的生产成本仅为机械加工或制造原型模具工具的一小部分。重要的是，原型部件与电镀工艺或导电涂料兼容。电镀会使零件暴露在强烈的化学物质以及高达70°C的温度下，这超过了许多SLA材料甚至一些3D材料的热偏转温度。此外，许多3D材料与电镀工艺不兼容。与赛博盾咨询当前可制版3D材料列表。一些3D打印零件的另一个问题是它们可能是多孔的，这可能会将镀液困在零件的孔隙中。滞留的镀液会在数小时甚至数天后滤出，从而使镀层染色或腐蚀。3D打印零件需要高分辨率的打印来避免这个问题。3D打印零件和SLA对导电涂料的应用没有明显的限制。原型零件的最后一个选择是将零件加工成可电镀的塑料。 There are several manufacturers across North America that are capable of machining plastic parts.
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