מהו ציפוי אלקטרו?
לפני שנתיים קיבלנו אצווה של 12,000 ידיות ABS בציפוי כרום -חזרו מלקוח רכב אירופאי. כל חלק נכשל ברכיבה תרמית ב-80 מעלות. הכרום נראה מושלם במחסן. העבירו אותו לארבעה מחזורים בין -30 מעלות ל-80 מעלות, ושכבת הניקל התפרקה כמו צבע ישן. עלה לנו את העיבוד המחודש, את ההובלה האווירית, וכמעט את החשבון.
הפרויקט הזה לימד אותנו יותר על ציפוי אלקטרוני מכל ספר לימוד שיכול היה אי פעם.
היסודות
אלקטרוניקה מפקידה מתכת על משטח באמצעות זרם חשמלי. טבלו את החלק באמבט אלקטרוליטים, העבירו דרכו זרם, ויוני מתכת מהתמיסה מפחיתים אל הקתודה-חלק העבודה שלך. נחושת, ניקל, כרום, זהב, כסף-אמבטיות שונות, תוצאות שונות.
על מצעי מתכת זה פשוט. בפלסטיק, שום דבר לא פשוט.
פלסטיק אינו מוליך חשמל. לפני שכל מתכת יכולה להפקיד, פני השטח זקוקים להפעלה-סדרה של שלבים כימיים היוצרים שכבת זרע מוליכה. דלג על שלב, דחף את התזמון, השתמש בריכוז שגוי, והציפוי לא נדבק או נכשל בשטח. כישלון הידית האירופאי הזה נבע מעומק חריטה לא מספיק. בורות הבוטדיאן היו רדודים מדי, זרז הפלדיום לא עגן כראוי, ולכל הערימה הייתה הידבקות מכנית חלשה מההתחלה.
למה בכלל פלטת פלסטיק
מִשׁקָל. ידית דלת ABS בציפוי כרום- שוקלת אולי 85 גרם. אותו חלק ביציקת אבץ נמשכת 400-500 גרם. תכפילו את זה על פני פנים של רכב עם חמישה עשר חלקים ותבינו מדוע כל יצרנית יצרן של רכב מציינת פלסטיק מצופה היכן שהוא יכול.
גם גורמי עלות. כלי הזרקת פלסטיק מופחתים על פני נפחים גבוהים. גיאומטריות מורכבות שידרשו פעולות עיבוד מרובות במתכת יוצאות מהתבנית מוכנות לגימור. ובניגוד למתכת, פלסטיק לא יתכלה מתחת לציפוי אם הציפוי נשרט.
האפליקציות מתחלקות לדקורטיביות ופונקציונליות. אביזרי אמבטיה, מסגרת מכשירי חשמל, סורגים לרכב-שהם דקורטיביים. מיגון EMI על מארזים אלקטרוניים, משטחי בלאי במכלולים מכניים, ניהול תרמי על בתי LED-פונקציונלי. חלקים מסוימים צריכים את שניהם.
הכימיה
צלחות ABS טוב בגלל ההרכב שלה. החומר מכיל גומי בוטאדיאן המפוזר במטריצת סטירן-אקרילוניטריל. תחריט חומצה גופרתית כרומית-תוקפת את הבוטדיאן באופן סלקטיבי, ומשאירה בורות מיקרוסקופיים על פני השטח. בורות אלה מספקים עיגון מכני עבור שכבות מתכת. החריטה גם יוצרת קבוצות קרבוניל קוטביות המשפרות את הקשר הכימי.
הרצף הסטנדרטי פועל: ניקוי אלקליין, חריטה, נטרול, הפעלה באמצעות זרז פח פלדיום-, ניקל או נחושת ללא חשמל, ולאחר מכן ציפוי רגיל. לכל שלב יש חלונות טמפרטורה, טווחי ריכוז וזמני טבילה. קווי ייצור עוקבים אחר פרמטרים אלה באופן רציף מכיוון שהסחף גורם לליקויים.
ציפוי ללא אלקטרו הוא הגשר הקריטי. בניגוד לציפוי אלקטרוני, הוא משתמש בחומרים מפחיתים כימיים במקום בזרם. נתרן היפופוספיט מפחית יוני ניקל על פני השטח המזוזז פלדיום-. השכבה המתכתית הראשונה הזו-בדרך כלל 0.3 עד 0.5 מיקרון-מקבעת מוליכות להשקעת אלקטרודה.
לאחר חוסר חשמל, ערימת הציפוי הקונבנציונלית תלויה בדרישות הקצה. כרום דקורטיבי הולך בדרך כלל: נחושת חומצית לפילוס, ניקל חצי- בהיר, ניקל בהיר, כרום מיקרו-נקבי או מיקרו-סדוק. ASTM B604 מציין עובי שכבה על סמך תנאי השירות. קישוט חיצוני לרכב באקלים קשה צריך את הערימה המלאה בעובי מקסימלי.
מה משתבש
רוב הכשלים בציפוי מגיעים לחלק היצוק, ולא לקו הציפוי.
הלחץ הפנימי הוא הגדול. חלקי פלסטיק מתקררים מבחוץ פנימה. אם התבנית מתקררת, אם מהירות ההזרקה גבוהה מדי, אם מיקום השער יוצר זרימה לא מאוזנת, הכיוון המולקולרי נקפא פנימה. הלחץ הזה לא מופיע עד שהחלק פוגע במיכל החריטה. אזורים לחוצים נחרטים אחרת מאשר אזורים רגועים. לאחר הציפוי, אתה רואה קווי עד, מרקם קליפת תפוז, או דה למינציה מוחלטת במהלך רכיבה תרמית.
הידיות שנכשלו באירופה הגיעו מתבנית הפועלת ב-15 מעלות מתחת למפרט בגלל שבקר הטמפרטורה לא תקין. אף אחד לא תפס את זה במהלך הייצור. הלחץ לא הפך לעין עד שהציפוי נמשך והתחילו הבדיקות התרמיות.
פגמים פני השטח מתגברים מתחת לכרום. סימני כיור שיהיו מקובלים על חלק בעל מרקם הופכים ברורים על כרום בהיר. קווי ריתוך שנעלמים מתחת לגימורים מאט מופיעים כתפרים גלויים. כוויות גז כתוצאה מאוורור לא מספק משאירות כתמים עמומים. אנו דוחים חלקים לפני המשלוח לספק הציפויים שהיינו מעבירים עבור אחרפעולות משניות.
זיהום חומר הורג את ההידבקות. טחינה מחדש מעורבבת לתוך ABS בתולה משנה את התפלגות הבוטדיאן. תוספים מעכבי בעירה מפריעים לכימיה של חריטה. חומרי שחרור על פני התבנית מעבירים לחלקים וחוסמים את הפעלת הזרז. לקוח אחד התעקש להשתמש בטחינה חוזרת של 20% כדי לחסוך בעלויות. לאחר שלושה מגרשי ציפוי שנדחו הם חזרו לחומר בתולי.
עיצוב עבור ציפוי
שינוי עובי הקיר צריך להישאר מתחת ל-25%. קטעים לא אחידים מתקררים בקצבים שונים, ויוצרים שיפוע מתח. קו הציפוי אינו יכול לפצות על מה שתהליך ההזרקה מובנה בו.
יש חשיבות לרדיוסים. צפיפות הזרם מתרכזת בקצוות חדים, ומטילה שם עודפי מתכת תוך כדי שקעים מורעבים. מינימום רדיוס של 0.5 מ"מ בכל הקצוות, יותר במידת האפשר. ראינו כרום שרוף בקצוות קטנים כמו רדיוס של 0.2 מ"מ-נראה נורא, נכשל בבדיקה בכל פעם.
חורים עיוורים וכיסים עמוקים פתרון ללכוד. קטליסט לא מופעל, כיסוי ללא חשמל נכשל, ואתה מקבל דילוג על ציפוי בדיוק באזורים שהכי קשה לראות במהלך הבדיקה. אם הגיאומטריה דורשת תכונות עיוורות, כוון אותן לניקוז.
מיקום השער משפיע על מיקום קו הריתוך. קווי ריתוך צריכים לנחות על משטחים שאינם-להראות או באזורים שיוסוו במהלך הציפוי. הזזת השער לפעמים לא עולה כלום בתבנית אבל חוסכת את כל תוכנית הציפוי.
עבודה עם ספק ציפוי
הקשר בין ייצור הזרקה לבתי ציפוי מצריך תיאום שתוכניות רבות מזלזלות בהערכתו.
אנו מעבירים חלקים לדוגמא דרך קו הציפוי לפני שמתחייבים לכלי ייצור. דגימות T1 מגיעות לספק לבדיקת ציפוי ובדיקת הידבקות. אם משהו נכשל, אנו מתאימים את התבנית או את התהליך לפני חיתוך פלדת ייצור. מציאת בעיה ב-T1 עולה ימים. למצוא אותו ב-50,000 חתיכות עולה בתוכנית.
חלקים נשלחים לציפוי באריזה מגן המונעת טיפול בנזק וזיהום. מיכלים ייעודיים, כפפות לטיפול, אחסון מבוקר. טביעת אצבע בלתי נראית על החלק היצוק הופכת לפגם קבוע מתחת לכרום.
עבור תוכניות-בנפח גבוה, אנו מתאימים את התהליך של ספק הציפוי, לא רק את הדוגמאות שלהם. ניטור כימיה של טנקים, לוחות זמנים לתחזוקת קו, רישומי הכשרת מפעילים. כאשר הציפוי נכשל ברכיבה תרמית במתקן של הלקוח, שתי החברות חוטפות את המכה.
מגבלות חומריות
לוחות ABS בצורה אמינה. PC/ABS משלב צלחת עם כימיה שונה ובקרות הדוקות יותר. מעבר לזה, הכלכלה והפיסיקה מתחילות לפעול נגדך
.
חומרים במילוי זכוכית- אינם מלוחים. סיבי הזכוכית נחרטים מחוץ למשטח ומשאירים מרקם מחורר ששום כמות של נחושת לא יכולה ליישר. לתרכובות מלאות-מינרלים יש בעיות דומות.
חומרים בטמפרטורה-גבוהה כמו PPS או PEEK דורשים כימיית הפעלה שונה לחלוטין-מכות מתכת יקרות, זרזים מיוחדים, טמפרטורות תהליכיות החורגות מהיכולות הסטנדרטיות של קו הציפוי. יישומים מסוימים מצדיקים את העלות. רובם לא.
PVC וחומרים עם כלור משחררים גזים קורוזיביים במהלך העיבוד התוקפים הן את פני החלק והן את ציוד הציפוי. אם אתה זקוק לחלק PVC מצופה, הקדיץ לבטנות מיכל עמידים בפני קורוזיה- והחלפת אמבטיה תכופה.
חישוב העלות האמיתית
ציפוי אלקטרו מוסיף $0.15 עד $2.00 לחלק בהתאם לגודל, מורכבות ועובי. זה נשמע ניתן לניהול עד ששיעורי הדחייה ייכנסו לחישוב.
תוכנית-מבוקרת היטב עם DFM מתאים, כלי עבודה מאומתים ושותף ציפוי מוסמך מפעילה 2-5% דחייה. תוכניות עם קיצורי דרך-מהר, חומר שולי, פרמטרי יציקה לא עקביים פועלות ב-15-25% דחייה או גרוע מכך. עלות הציפוי לחלק טוב מכפילה או משולשת.
אנו מתקצבים תוכניות ציפוי בהנחה של רמה מסוימת של דחייה ובונים זאת בתמחור. לקוחות שדורשים את מחיר החתיכה הנמוך ביותר לעתים קרובות משלמים יותר כאשר בעיות איכות צצות במורד הזרם.
הערה טכנית זו מסכמת ניסיון בשטח מתכניות הרכב והאלקטרוניקה הצרכנית של ABIS Mold Technology הדורשות רכיבי פלסטיק מצופים. צוות ההנדסה שלנו סוקר את דרישות הציפוי במהלך ניתוח DFM ומתאם עם שותפי ציפוי מוסמכים לאורך הייצור. לשאלות ספציפיות לגבי חומר או גיאומטריה, צור קשר עם קבוצת הנדסת היישומים שלנו.