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非金属真空电镀的功能性应用

       非金属真空电镀的功能性应用:
       功能性应用产品主要指为了工艺需要或产品性能的需安而采用非属电镀制成的产品。这种应用的技术背 景主要还是源于产品的轻量化和异形结构加工过程的简化。显然,采用塑料制件不仅质量大为减轻,而且加 工成型也变得简易。特别是对于形状复杂的零件,如果采用注塑成型的方法,比起金属加工的效率要高得多 、这在汽车、造船、航天航空等交通领域有着特别重要的价值。因为对于生产承重装载功能的机械,自重的 减轻意味着能耗的降低和效率的提高。现在,不仅仅是交通运载工具,很多其他类別产品的结构中,都用到 了非金属电镀(主要是塑料和各种树脂)加工“制成的零件。我们依产品的大类,分机械类、电子类、交通和 运输类,叙述如下。
 塑料手机壳真空电镀
       一、机械类:
       齿轮可以说是机械类制品的符号或代表,其材料向来是钢铁或高强度的有色金属合金。但是 ,现在已经有了塑料的齿轮在各种机械中转动、不仅仅址齿轮、齿条、叶轮、反光镜面、外壳、盖板、支柱 、套筒、隔板等都可以采用程塑料制作。有些也要用到电镀的方法加以保护或增强。包括早期印刷业中使用 的活字,也有采用塑料电镀制成的、有些产品只有在电镀后制件的机械强度达到了设计的要求,才可以大胆 地采用塑料或非金属真空电镀的加工方法来制作相关零件。
       以齿轮和齿条为例,金属齿轮和齿条的加工是很费时费料的工作,如梁采用塑料来制作,只要设计和制 作好齿轮或齿条的模具,就可以以注塑成型的方式大量生产。但是,在有非金属电镀技术以前,塑料制成的 齿轮类零件只能用在玩具或非精密仪器仪表上,因为其机械强度和耐磨性能都不是很好。在经过电镀加上后 ’镀上铜镍铬等金属,不仅仅增加了机械强度,也增加了耐磨性能。这样一来,许多工业用仪器仪表和小承 重的齿轮、齿条传动机构,就可以采用塑料电镀制品。
       有些要求更高强度的制品,则可以采用玻璃纤维或用其他材料增强了的树脂。 比如玻璃钢门,这种非金 属材料的引入使树脂制品在机械工业和日用五金构中的应用不断增长。特别是在交通和运载工具中有着广泛 应用、将在以下的内存中加以介绍。
       现在很多机壳机座、管线都用到了塑料或者数值品,虽然不是都要电镀,电视电镀作为一种选择,在增 强功能方面有其独到之处,是其他加工方法不能替代的。
 佛像工艺品真空电镀
       二、电子类:
       如高频电器屏蔽、印制板孔位金属化、燃料计电极、无涡流开关、电波反射体、选择性透光体等,还有一些是功能性和装饰性兼而有之的结构件,比如手机外壳、笔记本电脑外壳等,都有功能方面的要求。因为电脑和无线电信产品大都有电磁屏蔽方面的要求,而这些产品上用来进行电磁屏蔽的金属膜,几乎都是采用化学镀的方法加工。当采用装饰性电镀后,只要镀层组合选择合理,就可以兼有电磁屏蔽的作用。
       电子类产品的功能性要求大都是与电子传递、电波传送、导磁导电等有关,而这些功能以往都是靠金属制品来实现的。但是,在微电子特别是电波传送的场合,电波往往是在表面传送的,只要赋予表面相关金属的性能,就能达到所要求的功能
性目的。这就为非金属电镀制品在电子产品中的应用提供了空间。
       例如,微波的传输有一种趋肤效应,就是在微波器件,特别是在波导中,微波只在导体的表面与空间交界的区间传输;而另一方面,微波传输过程中的传输损耗也很敏感,因此制作
波导最好是高导电性材料,比如金属银。如果全部用金属银来制作波导,那成本将是惊人的,所以实际上现在都是用铜或铝来制作波导,表面镀银就行了。这时,如果采用塑料来制作波导,表面镀银后,同样能够完成微波的传输。比如很早就有人试过用镀银的聚氨酯塑料来制作轻型波导和天线。当然,对于大功率的微波器件,关键就是提高塑料的耐热性能,因为在大功率的情况下,微波传输过程中会有较高的热效应。相信随着高分子材料技术的进步,这样的问题是不难解决的。
       非金属电镀在印刷线路方面的应用更是另辟蹊径的一个独特的领域。不论是过去传统的印刷线路板还是现在的高密度多层板、挠性板等,都要用到非金属电镀技术。除了电子类产品的应用,非金属电镀在电工类产品上也有着广泛的应用前景。特别是在汽车工业领域。
       例如,在汽车中应用最早的塑料制件有开关和插座,主要由尼龙、聚酯和醋酸树脂制造,在汽车上,对开关和插座不仅要求实用,对外观上也有要求。虽然金属可以制成相同的产品,但比较重,而且需要经过精细打磨才能得到开关平滑操作所要求的低摩擦表面,在汽车引擎盖中同样也应用到开关或转换器。而汽车的电子开关一般设在变速箱中,浸泡在热的机油里。和电灯插座一样,汽车插座也是由一些高性能的塑料制造的,例如PPA、PPS和SPS。这些材料在高温下暴露很长时间也不会降解。这些材料质量轻和抗腐蚀的特点让它们成为金属在这些方面应用的理想替代品。但是在需要安全接地的时候,塑料的缺点就显现了出来,这种场合,应用塑料电镀技术是最好的解决方案。
 塑料化妆瓶真空电镀
       三、汽车工业:
       前面已经提到过,汽车工业在应用塑料和树脂产品方面有广阔前景。特别是在应用玻璃钢(FRP)方面,已经取得重要进展。这些应用中有些采用了表面金属化技术,当然大部分还没有采用。但是从发展前景来看,采用电镀来增强制品使用性能的比例会有所增长。
       四、造船业:
       在造船业,塑料制品的应用也越来越多。特别是游艇或小艇,现在几乎完全是玻璃钢制成的。采用玻璃钢制造船体无论是在比强度还是在成型性能方面都比钢材有较大优
势。并且其耐海水腐蚀性能也比钢船或木船要好得多。因此,玻璃钢在造船业的应用比在其他交通工具中的应用更为广泛。
       在造船中使用的其他非金属材料也比比皆是,其中不乏非金属电镀制品。尤其是仿古类型船只的制造,很多随船装饰品、船只附件和配件,都可以用非金属电镀制品来仿制。包括镀铜的扶手、围栏、古代的金属盾牌、金属盔甲乃至于火炮,都可以用玻璃钢电镀来仿制。
       不仅是民用船只,就是军舰也会用到玻璃钢及其表面金属化技术。1999年6~8月,北约在亚德里亚海举行“联盟收获”军事演习,丹麦的“弗莱维费斯肯”级多用途舰艇表现优异。而这种舰艇舰体所用的材料,正是用玻璃纤维增强塑料(FRP)制成的夹层构造。在外部和内部FRP层板之间使用蜂巢状结构内核。这种先进复合材料不仅减轻了舰艇自身的质量,而且强度高于同等质量的钢材,也无需考虑舰体腐蚀问题。
       丹麦等北欧一些国家,在舰艇复合材料应用技术上处于世界领先地位,如瑞典海军“维斯比”级轻护卫舰和挪威海军“盾牌星座”快速导弹巡逻艇,舰体都采用了这种先进的复合材料技术。更为重要的这种树脂复合材料是无磁性的,这在反雷达侦察方面有重要军事意义。为了实现电磁兼容性(EMC),可在保证船体无磁性的同时,对电缆密封管、贯穿的非金属管和输送管等非金属表面采用热喷涂锌层进行屏蔽。
       五、航天航空业:
       非金属电镀由于质量轻和比强度高,在航空航天领域有着重要用途。用玻璃钢材料制作火箭整流罩这已经是众所向知的了,飞机的尾翼也有用玻璃钢制造的。这些场合,增加塑料的阻燃性非常重要,而经过电镀后的塑料有很好的阻燃性,且强度也有所增加。所以航天、航空领域经常要用到,并且其应用的比率还在增加。在人造非金属柔性材料表面镀覆金属制作航空航天防护服也是这个领域的应用例子。也有用聚四氟乙烯经镀铜、锡铅等后用作火箭工业技术中的密封圈。这种密封圈在低温下的性能,比天然橡胶的密封圈要好。这是前苏联早在20 世纪60~70年代就开始采用的技术。
 塑料瓶盖真空电镀
       1986年1月28日,美国挑战者号航天笆机在第10次飞行时,在升空第73s后,由于右侧助推火箭密封装置出现问题,造成燃料外泄,航天飞机发生爆炸。后来的研究发现,所谓密封装置出现问题,实际就是橡胶制密封圈在低温下老化而失去密封性能,使火箭燃料外泄而导致了这场悲剧。如果当时采用了聚四氟乙烯密封圈并经表面金属化使之与金属箭体有更好的连接,也许可以避免这场悲剧。
标签非金属电镀、真空电镀
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