PC/ABS基材產品漏鍍不良的分析和解決

王 盼

（清遠市生產力促進中心，廣東 清遠 511500）

前言

疫情當下，中國汽車行業備受沖擊，在此大背景下，只有竭盡全力提升產品的合格率才能在惡劣環境下謀求生存。

敏實集團清遠敏惠汽車零部件有限公司主營汽車塑料電鍍裝飾件，包括格柵、亮條、標牌等產品。與金屬制件相比，塑料電鍍不僅可以實現很好的金屬質感，而且能夠減輕產品重量，在有效提升外觀及裝飾性的同時，也改善了耐環境老化等方面的性能。在實際生產中，塑料電鍍經常會出現漏鍍缺陷，是制約合格率提升的一個重大因素。漏鍍，如字面意思就是塑料件局部沒有鍍上金屬，本文重點討論電鍍漏鍍問題地解決。

1 實驗部分

1.1 問題的發現

清遠敏惠汽車零部件有限公司承接到FCA菲亞特克萊斯勒一款全尺寸SUV的行李架產品（PC/ABS基材），因產品尺寸超長，電鍍難度較大，產品總是在固定位置出現漏鍍，造成巨大的人力、物力浪費，嚴重影響公司利潤。

1.2 實驗方案

（1）將鍍層撥開，采用紅外光譜分析漏鍍位置的主要成分。

（2）將產品退鍍，采用掃描電鏡對比分析漏鍍位置和正常位置的粗化程度。

1.3 儀器和設備

傅里葉紅外光譜儀（IR）：BRUKER，型號TENSOR27，布魯克光譜儀器公司；掃描電子顯微鏡（SEM）；Hitachi，型號S-3400N，日立。

1.4 制樣

紅外光譜儀測試樣件制備：將產品鍍層用美工刀切割后撕開，選取鍍層漏鍍位置，采用熱壓薄膜的方法，即將樣品放在模具中加熱到軟化點以上或熔融后再施加壓力壓成厚度合適的薄膜進行檢測[1]，檢測波長范圍為500～4000cm-1。

掃描電子顯微鏡測試樣件制備：將產品漏鍍位置用鹽酸溶液和過氧化氫1:1配比進行退鍍，漏鍍位置裁剪成1cm×1cm的樣品，真空鍍金以增加導電性，對漏鍍位置形貌進行觀察分析。

2 結果與分析

2.1 漏鍍位置紅外定量分析

組分是影響電鍍性能的一個重要因素，通過紅外圖譜可以判斷出基材有無異物及不同區域的組分有無差異[2]。

取3件漏鍍產品，將漏鍍處位置周圍的鍍層剝開，采用熱壓薄膜的方法進行紅外實驗，沒有出現特殊的譜峰，說明基材本身無異物[3]。根據紅外定量分析原理，發現漏鍍位置的PC含量較高，為49.9%～50.8%，丁二烯的含量較低，只有10.3%～10.7%。

對比膠料供應商給出的材料物性表（ABS含量為40%～70%，PC含量為30%～60%）可知，漏鍍位置PC含量雖在范圍內，但相對較高。

2.2 漏鍍位置的粗化分析

粗化效果直接關系到鍍層的結合力，也影響到鍍層的完整性及光亮度[4]。粗化不足會導致結合力不好。良好的粗化能使鍍件表面形成微孔狀，具備親水性，以保證膠體鈀的吸附和鍍層的附著力，粗化不足也會引起漏鍍。

將退鍍后的產品在掃描電鏡下觀察，結果如圖1所示。

PC/ABS中的B（丁二烯）組分在粗化過程中會被刻蝕掉，使產品表面形成活化的親水性表面和微孔狀結構，以提高電鍍結合力[5]。通過圖1的3張對比圖可以明顯看出，正常點和異常點的粗化程度存在明顯差異，異常點的表面未能呈現正常粗化后的微孔狀。

圖1 （a） No.1正常點和異常點不同放大倍數SEM對比圖

圖1 （b） No.2正常點和異常點不同放大倍數SEM對比圖

圖1 （c） No.3正常點和異常點不同放大倍數SEM對比圖

漏鍍位置的PC含量相對較高，B（丁二烯）組分含量較低。PC的含量過高，不利于粗化，容易出現漏鍍；橡膠的含量過低，會導致粗化不足，從而引起此處的鉚合點不足，鍍層的附著力和結合力也會降低，嚴重的話也會出現漏鍍不良。

3 改善方案

因材料本身為客戶指定，必須滿足既定的物性要求，在此基礎上通過優化生產工藝，做了以下驗證。

表1 驗證方案

驗證結果顯示，提高粗化濃度可以有效改善該產品漏鍍不良。

4 結論

本文運用了一些技術手段，分析出了該產品的基材PC/ABS漏鍍的真正原因，并且通過優化工藝處理條件，解決了該產品的漏鍍不良，得出以下結論。

（1）通過紅外圖譜分析可以判斷出基材有無異物及各組分的實際比例，PC以及橡膠B（丁二烯）的含量是影響電鍍性能的一個重要因素；

（2）通過掃描電鏡圖可以觀察基材表面的粗化程度，PC的含量過高，不利于粗化，容易出現漏鍍；橡膠的含量過低，會導致粗化不足，從而引起此處的鉚合點不足，鍍層的附著力和結合力也會降低，嚴重的話也會出現漏鍍不良；

（3）通過生產工藝的不斷調整，驗證得出提高粗化濃度可以有效改善此基材產品的漏鍍不良。