塑料电镀
-
2023年3月5日发(作者：事业单位职位表)塑料件的设计要求
1、塑料的外观要求•产品表面应平整、饱满、光滑、过渡自然，不得有碰、划伤以及缩
孔等缺陷。•产品厚度应均匀一致，无翘曲变形、飞边、毛刺、缺料、水丝、流痕、熔接
痕及其它影响性能的注塑缺陷。•毛边、浇口应全部清除、修整。•产品色泽应均匀一致，
表面无明显色差。颜色为本色的制件应与原材料颜色基本一致且均匀。•需配颜色的制件
应符合色板要求。
2、塑料件设计要点
、开模方向和分型线•每个塑料产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以
保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。•开模方向确定后，产品的加强筋、
卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯，减少拼缝线，延长模具寿
命。
、脱模斜度•适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于度，细皮纹
表面大于1度，粗皮纹表面大于度。•适当的脱模斜度可避免产品顶伤，深腔结构产品
设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位。
、产品壁厚•各种塑料均有一定的壁厚范围，一般－4mm。当壁厚超过4mm时，将引起冷
却时间过长产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。一般摩托车的塑料厚度为3±。•壁
厚不均会引起表面缩印，引起气孔和熔接痕。
、加强筋，加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。应避免筋的集中，否则引起
表面缩印。•加强筋的厚度一般为壁厚的1/3－1/2。•筋与筋之间的距离大于4倍壁
厚。•筋的高度小于3倍壁厚。•加强筋的单面斜度应大于°，以避免顶伤。
、圆角•圆角一般取倍壁厚。•圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。
•圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂•合理的圆角，还可以改善模
具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。
、孔的设计•孔的形状应尽量简单，一般取圆形。•孔的轴向和开模方向一致，可以避
免抽芯。•当孔的长径比（孔深/孔径）大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按
小径尺寸计算。•盲孔的长径比一般不超过4。•孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺
寸。
、注塑模的抽芯机构及避免•当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯机构。抽
芯机构能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线、缩印等缺陷，并增加模具成本缩短模
具寿命。•设计时，无特殊要求尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向。
、一体铰链•利用PP料的韧性，可将铰链设计成和产品一体。•作为铰链的薄膜尺寸
应小于，且保持均匀。•注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。
、嵌件•在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴），
满足各种特殊需求。•设置嵌件会增加产品成本。•嵌件一般为铜，也可以是其它金
属或塑料件。•嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如滚花、孔、折弯、
压扁、轴肩等。•嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。•设计嵌件时，
应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）。
、标识•产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式。•选择法向与
开模方向尽可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。
注塑件精度•由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件的精度明显低于金属件，
应按标准
GB/T14486《塑料模塑料件尺寸公差》选择适当的公差要求。
翻边、凹凸结构•合理设置翻边和凹凸结构，可以增加塑料件的强度。•合理设置翻
边，可以让塑料件的边光滑，满足外部凸出物的标准要求。•塑料件外部与人体接触部位
的R圆角应≥2mm。
塑料件的焊接•焊接的种类：热板焊、超声波焊、振动焊，如：后反射器的面板与地板
之间采用超声波焊接。•采用焊接可提高联接强度。•采用焊接可简化产品设计。不
同材料之间、复杂结构之间都可以采用焊接。
合理考虑工艺和性能之间的矛盾•设计塑料件时，必须综合考虑产品外观、性能和工艺
之间的矛盾。•有时牺牲部分工艺性，可得到很好的外观或性能。•设计外观时，也
必须充分考虑性能和工艺。•外观是为性能服务的，不能为了外观而设计外观。
避免注塑缺陷•结构设计实在无法避免注塑缺陷时，尽可能让缺陷发生在产品的隐蔽部
位。
塑料件电镀的要求
塑件选材：塑料的种类很多，但并非所有的塑料都可以电镀。有的塑料与金属层的结合力
很差，没有实用价值；有些塑料与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大，在高温
差环境中难以保证其使用性能。目前用于电镀最多的是ABS，其次是PP。另外PSF、PC、PTFE
等也有成功电镀的方法，但难度较大。
塑件造型：在不影响外观和使用的前提下，塑件造型设计时应尽量满足如下要求。
(1)避免薄壁、不均匀壁厚。金属光泽会使原有的缩瘪变得更明显，因此要避免制品的壁
厚不均匀状况，以免出现缩瘪，而且壁厚要适中，以免壁太薄(小于mm)，否则会造成刚性
差，在电镀时易变形，镀层结合力差，使用过程中也易发生变形而使镀层脱落。
(2)避免盲孔，否则残留在盲孔内的处理液不易清洗干净，会造成下道工序污染，从而影
响电镀质量。
(3)避免锐边、大平面。电镀中的锐边会引起尖端放电，造成边角镀层隆起、锐边变厚的
现象，因此应尽量采用圆角过渡，圆角半径至少mm以上。平板形塑件难电镀，镀件的中
心部分镀层薄，越靠边缘镀层越厚，整个镀层呈不均匀状态，应将平面形改为略带圆弧面
或用桔皮纹制成亚光面。电镀的表面积越大，中心部位与边缘的光泽差别也越大，略带抛
物面能改善镀面光泽的均匀性。
(4)塑件上尽量减少凹槽和突出部位。因为在电镀时深凹部位易露塑，而突出部位易镀焦。
凹槽深度不宜超过槽宽的1/3，底部应呈圆弧。有格栅时，孔宽应等于梁宽，并小于厚度的
1/2。
(5)镀件上应设计有足够的装挂位置，与挂具的接触面应比金属件大2～3倍。
(6)塑件的设计要使制件在沉陷时易于脱模，否则强行脱模时会拉伤或扭伤镀件表面，或
造成塑件内应力而影响镀层结合力。
(7)当需要滚花时，滚花方向应与脱模方向一致且成直线式．滚花条纹与条纹的距离应尽
量大一些。
(8)塑件尽量不要用金属镶嵌件，否则在镀前处理时嵌件易被腐蚀。
(9)塑件表面应保证有一定的表面粗糙度。
模具设计：为了确保塑料镀件表面无缺陷、无明显的定向组织结构与内应力，在设计与制
造模具时应满足下面要求。
(1)模具材料不要用铍青铜合金，宜用高质量真空铸钢制造，型腔表面应沿出模方向抛光
到镜面光亮，不平度小于，表面最好镀硬铬。
(2)电镀塑件表面如实反映模腔表面，因此模腔应十分光洁，模腔表面粗糙度应比制件表
面表面粗糙度高1～2级。
(3)分型面、熔接线和型芯镶嵌线不能设计在电镀面上。
(4)浇口应设计在制件最厚的部位。为防止熔料充填模腔时冷却过快，浇口应尽量大(约比
普通注射模大1O%)，最好采用圆形截面的浇口和浇道，浇道长度宜短一些。
(5)应留有排气孔，以免在制件表面产生气丝、气泡等疵病。(6)选择顶出机构时应
确保制件顺利脱模。
注射机选用：注射机选用不当，有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适或混料使制件产生
较大的内应力，从而影响镀层的结合力。
成型工艺：注塑制件由于成型工艺特点不可避免地存在内应力，但工艺条件控制得当就会
使塑件内应力降低到最小
程度，能够保证制件的正常使用。相反，如工艺控制不当，就会使制件存在很大的内应力，
不仅使制件强度性能下降，而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂，从而造成镀
层的开裂，甚至脱落。所以工艺参数的控制应使制件内应力尽可能小。要控制的工艺条件
有原材料干燥、模具温度、加工温度、注射速度、注射时间、注射压力、保压压力、保压
时间、冷却时间等。
塑型后处理：由于注塑条件、注射机选择、制件造型设计及模具设计的原因，都会使塑件
在不同部位不同程度地存在内应力，它会造成局部粗化不足，使活化和金属化困难，最终
造成金属化层不耐碰撞和结合力下降。试验表明，热处理和用整面剂处理都可有效地降低
和消除塑件内应力，使镀层结合力提高20～60%。
非导体金属化方法(methodofmetalizingnonconductors)
非导体电镀法须先将非导体表面形成导电化，其过程是将对象用机械或化学方法粗化
(roughening)得到内锁表面(interlockingsurface)，然后披覆上导电镀层，其方法有：
(1)青铜处理(bronzing)：将金属细粉末，通常是铜粉混合粘结剂(binder)，涂在对象上，
然后用氰化银溶液浸镀。
(2)石墨化(graphiting)：石墨粉涂在腊(wax)，橡胶(rubber)及一些聚合物(polymers)上，
再用硫酸铜溶液电镀。
(3)金属漆(metallicpaints)：将银粉与溶剂(flux)涂覆在对象上加以烧结(fire)，或用
硫酸铜溶液电镀。
(4)金属化(metalizing)：系用化学方法形成金属覆层(metalliccoating)通常是银镀层。
将硝酸银溶液及还原剂溶液如福尔马林(formaldehyde)或联胺(hydrazine)分别同时喷射
在对象上得到银的表面。
从上面四种方法将非导体金属化后可用一般电镀方法做进一步处理。非导体金属化除了电
镀(electroplating)方法外还有如真空电镀(vacuummetalizing)、阴极溅射法(cathode
sputtering)及金属喷射法(metalspraying)。
电镀过程和配方：
(1)清洁(cleaning)：去除塑料成型过程中留下的污物及指纹，可用碱剂洗净再用酸浸中和
及水洗干净。溶剂洗净：不含稀酸的洗净或中性洗净及1～2%界面活化剂混合以40-65℃
浸渍1～2分钟。
(2)溶剂处理(solventtreatment)：使塑料表面能湿润(wetting)以便与下一步骤的调节剂
(conditioner)作用。溶剂处理：用丙酮、二醋甲烷，等活性剂。
(3)调节处理(conditioning)：将塑料表面粗化成内锁的凹洞以使镀层密着住不易剥离，也
称为化学粗化。
即化学粗化、化学刻蚀。例1：无水铬酸cro320g/l硫酸h2so4比重600cc/l液温60℃
时间15～30分；例2：无水铬酸cro320g/l磷酸h3po3100cc/l硫酸h2so4500cc/l
液温69℃时间10～20分。
(4)敏感化(sensitization)：将还原剂吸附在表面，常用(stannouschloride)或其它锡化
合物，就是sn^++离子吸附于塑料表面具有还原性表面。敏化(sensitizing)：氯化亚锡
sncl220～40g/l盐酸hcl10～20cc/l。
(5)成核(nucleation)：将具有催化性物质如金、吸附于敏感化(还原性)的表面，经还原作
用结核成具有催化性的金属种子(seed)然后可以用于电镀上金属。反应如下：sn++pd+=
sn4++pdsn++2ag+=sn4++2ag。
结核或活化(activating)：例1：氯化钯pdcl2～l盐酸hcl3～5cc/l；例2：硝酸
银agno3～5g/l氨水适量；例3：氯化金aucl3～1g/l盐酸hcl1～4cc/l。
此外，成型后的塑件应专门包装、隔离，严禁碰伤、划伤表面，以免影响电镀外观。检验
时检验员应戴脱脂手套，防止污染镀件表面，影响镀层结合力。