塑料模具化学复合镀工艺及性能研究

摘 要 在生产过程中，塑料模具的磨损问题给工作人员带来很多的麻烦。磨损不但会降低模具的使用寿命，还会严重影响生产的正常开展。塑料模具的化学复合镀工艺是解决磨损的一种方法。本文着重对镀液的固体微粒含有量、镀液的PH值及温度等因素对化学镀的影响，以及镀后热处理对镀层的影响。从而确定施镀工艺的最佳方法。

关键词 塑料模具；化学复合镀；试验

中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）108-0130-02

化学复合镀工艺的原理是把带有特殊性能的惰性微粒加入到镀液中，使这些微粒与基质的金属一同沉淀，从而制出带有特殊作用的复合镀层。现在采用以（NiP）作为基质，从事复合镀的研究比较多，特别要指出的是一些单位在此基础上加入SIC、PTFE这两种固粒元素，由此所得的复合镀层具有很好的耐磨性，同时又具有较好的自性，下面我们从化学复合镀的制作工艺和实验方法进行论证。

1 化学复合镀试验的材料和方法

1.1试验材料

在这种化学复合镀试验中选用的材料为45钢调质，对这种材料进行加工，加工成规格为4mm×8mm×15mm的平板，经过精心的打磨之后进行化学复合镀的试验。

1.2化学复合镀的液的调配

如“配方表”中所显示的元素搭配就是化学复合镀液的基本配方。在这种镀液中添加SIC元料、其规格可以选择W3.5，PTFE是含有表面活性剂的液体。这两种元素的加入量要结合镀层的特性和沉淀的速度来确定。

2 化学复合镀的制作工艺

按照上文中的试验材料及配方，可以进行化学复合镀的制作。首先用蒸馏水溶解各种化学药剂，再把硫酸镍与磷酸钠相混合，在加入一定量的乙酸钠，进行均匀的搅拌，其他溶液可以随之逐步加入，一边加入一边搅拌。使用蒸馏水将溶液稀释到复合规格的体积，并调节PH值的范围。镀液采用水浴加热，使用电接点温度计调控镀液的温度；使用机械对镀液进行搅拌，通过调整旋转速度来调节搅拌的强度。化学复合镀的基本工艺流程是：

使用砂纸把试样表面磨光――冷水冲洗――丙酮洗净――冷水冲洗――15%左右的稀释硫酸浸泡1分钟的时间――模具施镀――冲洗――烘干――后期处理。

通过在镀液中添加晶体微粒，使这些微粒均匀的覆盖在镀层表面，可以有效提高镀层的硬度与耐磨性。

3 对化学复合镀的试验结果分析

3.1镀液中存在固体微粒含量的分析

在镀液中SiC、PTFE两种微粒的含量不同，所得到的镀层的厚度、硬度，以及具有耐磨性能也不会大不相同。

从表二中我们可以看到，SiC微粒的含量镀液的硬度产生很大的影响，在镀液中SiC微粒的含量高，则在镀层中的SiC微粒的含量就会提高，那么镀层的硬度也就相应的增加了，从而增强了镀层的耐磨性。SiC微粒的含量应该控制在10g/L左右，能够提高模具的减摩性，这样可以有效的防止在使用中因为摩擦造成塑料工件粘粘模具。但是从另一方面看，在镀液中PTFE微粒的含量越高，对于镀层的硬度就会产生越大的破坏，又不利于镀层的耐磨性。

3.2镀液中PH值的确定

在镀液中的PH值对于镀液中微粒的沉积有比较大的影响，一般镀液中的PH值提高，沉积的速度也会相应的提高。但是经过实验表明当镀液的PH值大于4.8时，沉积的速度增加量就不大，并且会大大降低镀液中的亚磷酸镍的溶解速度，使镀液容易产生浑浊，严重的会导致镀液的自然分解造成失效。

3.3镀液的温度控制

在进行镀液试验中，如果温度过低，则会造成镀液内的离子热运动效能降低，使镀液的流速降低。根据实验结果表3中提供的数据，我们可以看出当温度小于60℃的时候几乎就不会产生沉淀的效应，必须在温度达到80℃的时候才能产生沉淀，可是当温度达到90℃以上时，镀液中的PTFE微粒就会凝结成团状，导致耐磨性和自性能的下降。所以，我们在制造镀液时应把温度控制在88℃～89℃之间为最佳。

3.4结果分析

经过上述试验的论述我们可以的得出一种（Ni-P）-SiC-PTFE的化学复合镀层，因为在镀液中加入SiC微粒，可以有效提高（Ni-P）镀层的硬度，这样可以有效提高模具的抗变形的能力，从而提高耐磨性，此外因为PTFE微粒具有很好的性，从而减少了摩擦带来的损害。

4结论

化学镀工艺是一种能够有效防护塑料模具在使用中这造成的磨损，通过外镀层提高塑料模具的硬度和耐磨性，可以有效提高塑料的模具的使用寿命，为人们的工作带来很大的帮助，出了文章中所讲的复合镀工艺外，还有其他的配制方法，随着科学的进步，此项工艺将会进一步提高。

参考文献

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[2]高红霞，纪莲清，弓金霞.塑料模具（Ni-P）-SiC-PTFE化学复合镀工艺[J].新技术新工艺，2004（2）.

[3]钟良，刘继光.基于化学复合镀的快速原型模具生产工艺研究[J].制造技术与机床，2005（7）.