論電鍍件模具設計要點

張繼

摘要：電鍍是用電化學方法在固體表面上沉積一薄層金屬或合金的過程。對這個過程形象的說法，就是給金屬或者非金屬穿上一件金屬“外衣”，這層金屬“外衣”稱為電鍍層。通過電鍍可以改變固體材料的表面特性。例如，可以改善外觀，提高耐蝕性、耐磨性及其他功能特性。

關鍵詞：電鍍;化學;塑料

引言

近年來，隨著工業的迅速發展、塑料電鍍的應用日益廣泛，成為塑料產品中表面裝飾的重要手段之一，塑料電鍍已被廣泛應用在汽車塑料零件的裝飾性電鍍上。

電鍍對于塑料件的外觀要求只要有如下幾點：

（1）產品表面需平整、光滑、過渡自然、不能有磕、碰、擦傷等缺陷;

（2）產品厚度需均勻，沒有翹曲變形、毛刺、飛邊、熔接痕等;

（3）顏色需符合色板的要求。

塑料件優質的外觀取決于前期合理的模具設計以及制造加工，筆者針對電鍍件的產品、模具選材和澆注系統淺談一下自己的心得：

1 產品要求

長條狀的電鍍件一般在裝車X向和Z向（重點）均存在變形，因此模具上通過預變形處理和壁厚調整來補償零件變形。

1.1 縮印是電鍍件的主要問題，產生縮印的原因通常有以下幾點

1.1.1 產品B面的筋、卡腳或BOSS柱超厚引起A面產生縮印： ABS或PC/ABS材質的產品一般尺寸要求是A≤2/3B，但電鍍件卻需A≤1/3B。通常做法是為方便后期模具調整，先將加強筋根部壁厚做到0.7～0.8mm。

1.1.2 產品壁厚突變不均，電鍍產品主壁厚一般為2.0-3.0mm，建議單個零件主壁厚盡可能避免大于0.5mm以上的壁厚突變;若卡鉤與產品側面有較大的臺階，宜調整卡鉤的位置或在B面設計較大的過渡區域，建議臺階厚度與過渡長度比例不小于1：10。

1.1.3 產品結構導致的縮印，主要為局部產品壁厚突變，收縮不均勻引起表面不平整造成的，強烈建議客戶修改產品結構，明確其風險性，雖然通過加厚產品表面厚度會有改善，但很難消除。

1.2 產品要求

1.2.1 檢查產品拔模斜度：電鍍件、油漆件定模1.5-2°，動模大于1°。

1.2.2 塑料零件設計應避免細長槽位及盲孔，若不能避免，盲孔的深度應小于直徑的3倍，以防滯留電鍍液。

1.2.3 產品分型處的邊緣盡可能有利于模具分型，避免有落差較大的分型曲面。

1.2.4 產品的分型線有利于模具加工和研配，盡可能避免依賴極限加工精度來保證。

1.2.5 分型面處動模部分縮進0.1-0.3mm，以避免因模具加工精度達不到導致的分型面段差。

2 電鍍件模具設計要點

2.1 模具材料選擇

為適應電鍍件的特殊拋光要求，模具材質應采用組織均勻致密且有足夠的硬度及耐磨性的鋼材，可參照下表;定模新材料如無使用經驗應進行驗證。型腔表面粗糙度需達到Ra0.05-Ra0.025之間要求。（表1）

2.2 模具澆注系統

2.2.1 在設計澆口數量、放置部位時必須通過MOLDFLOW進行分析（包括注塑、保壓和變形分析）并確保熔體的流動性，以及由此產生的產品表面質量以及注塑工藝窗口的可調性;避免出現冷料、熔體流動分布不均、熔接線、注塑工藝窗口窄等問題;澆口數量與位置必須得到電鍍部門及客戶的評審認可。

2.2.2 狹長條狀產品，應采用針閥式熱流道以消除多澆口引起的熔接線，且澆口設置不宜過遠，以免壓力過大，產品成型后殘余應力大，電鍍后易因應力釋放而開裂。

2.2.3 產品兩端尖角處均需加擋電保護角，以防電流在尖角處過于集中，導致電鍍積瘤。形狀、大小、遠近等具體參數應與電鍍部門溝通并確認。

2.2.4 澆口設計時要考慮方便填充、避免壓力損失、便于修剪等因素，常用側澆口、斜頂塊澆口或滑塊進膠澆口。

2.2.5 所有電鍍產品均需考慮電鍍掛具工藝腳，尺寸一般為30*12*1.2mm，具體根據電鍍部門的標準而定。

2.2.6 所有的流道和澆口都要拋光，澆口要平滑過渡到流道。所有澆口必須 用CNC加工或EDM加工，不允許用打磨機加工。

2.2.7 澆口位置的設計必須充分考慮熔接線產生的位置，熔接線位置應盡可能的避免產生在產品的外觀面，必要時可設置溢料工藝片。

2.2.8 大的電鍍框和長飾條均應考慮順序閥澆口，以減少或消除熔接線。

2.2.9 熱嘴距成型末端不超過200MM.如果成型末端是縮印高風險區，請將熱嘴距成型末端的距離控制在150mm以內以減小縮印風險。

3 結束語

現代汽車日趨輕量化且豪華美觀，塑料電鍍發揮了重要作用，如車門拉手、車標、反光鏡、方向盤、輪殼罩等裝飾，大量采用塑料電鍍制品。增加塑料配件的用量對降低車體重量是有效的措施，但是若沒有電鍍金屬作為其表面裝飾和防護，是不現實的，所以要通過在零件表面的鍍層來達到裝飾、耐腐蝕、耐磨等目的。

參考文獻

[1]安茂忠，楊培霞，張錦秋.現代電鍍技術，2018（2）.