一种塑料件表面的金属化加工方法与流程

1.本技术涉及塑料件表面加工技术领域，尤其是涉及一种塑料件表面的金属化加工方法。


背景技术：

2.随着通信、汽车、电子等领域对于轻重量设备的需求不断增大，塑料表面金属化替代传统的钣金件、压铸件和电路板蚀刻(pcb)的趋势逐渐明显，而塑料表面金属化的激光直接成型技术(lds)和选择性电镀工艺不断发展成熟。
3.请参考图1和图2，图1为一种复杂走线表面的塑料件的结构示意图，图2为一种大面积覆盖表面的塑料件的结构示意图。目前，如图1所示，lds可以对复杂造型塑料件表面进行金属化处理，但是对于大面积的金属覆盖走线，lds技术不仅工艺复杂，生产效率低，而且生产成本高昂。而选择性电镀技术(机械或化学粗化方式)适合对简单造型的大面积覆盖表面进行金属处理，生产周期比lds的生产周期短，且生产成本比lds成本低，但是选择性电镀的走线外需要额外的增加阻隔线，难以对一些走线复杂的塑料件表面进行金属化处理。
4.因此，为了能同时满足大面积金属覆盖和走线复杂的塑料表面金属化的快速和低成本处理，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术要解决的技术问题为提供一种塑料件表面的金属化加工方法，该加工方法能一方面满足塑料件复杂走线表面的金属化处理，另一方面能够满足简单造型的大面积覆盖表面的金属化处理，并且工艺简单，处理周期和成本比较低。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种塑料件表面的金属化加工方法，用于对塑料件表面的复杂走线表面和大面积覆盖表面进行金属化加工，所述金属化加工方法包括：
7.对于所述塑料件表面的复杂走线表面通过激光直接成型进行粗化处理；
8.通过遮挡物遮挡所述塑料件表面中除了所述大面积覆盖表面的剩余表面区域；
9.对所述大面积覆盖表面进行机械或化学粗化处理；
10.去除遮挡物；
11.对所述塑料件表面进行清洗，去除粗化杂质；
12.对所述塑料件表面进行化镀处理。
13.可选的，所述对于所述塑料件表面的复杂走线表面通过激光直接成型进行粗化处理的步骤之前，还包括如下步骤：
14.通过注塑成型工艺得到塑料件本体。
15.可选的，所述通过注塑成型工艺得到塑料件本体的步骤，包括：
16.采用含金属粒子的增强型聚苯硫醚通过注塑工艺成型得到所述塑料件本体。
17.可选的，所述对所述塑料件表面进行清洗，去除粗化杂质的步骤，包括：
18.通过超声波对所述塑料件表面进行清洗。
19.可选的，所述对所述塑料件表面进行化镀处理的步骤，包括：
20.对所述塑料件表面进行化学镀镍、镀铜、镀锡处理。
21.可选的，所述对所述塑料件表面进行化学镀镍、镀铜、镀锡处理的步骤，包括：
22.对所述塑料件表面进行化学镀镍、镀铜、镀锡处理，使得镍层的厚度范围为3～6um，使得铜层的厚度为8～12um，使得锡层的厚度为5～8um。
23.可选的，所述通过遮挡物遮挡所述塑料件表面中除了所述大面积覆盖表面的剩余表面区域的步骤，包括：
24.通过薄膜或其他胶质物遮挡所述塑料件表面中除了所述大面积覆盖表面的剩余表面区域。
25.可选的，所述对所述大面积覆盖表面进行机械或化学粗化处理的步骤，包括：
26.采用60#～80#的金刚砂对所述大面积覆盖表面进行机械粗化处理。
27.可选的，所述对所述大面积覆盖表面进行机械或化学粗化处理的步骤，还包括：
28.通过调节喷砂设备的喷射速度和气压，来调节所述塑料件表面的粗糙度。
29.在本技术中，该金属化加工方法，用于对塑料件表面的复杂走线表面和大面积覆盖表面进行金属化加工，所述金属化加工方法包括：
30.对于所述塑料件表面的复杂走线表面通过激光直接成型进行粗化处理；
31.通过遮挡物遮挡所述塑料件表面中除了所述大面积覆盖表面的剩余表面区域；
32.对所述大面积覆盖表面进行机械或化学粗化处理；
33.去除遮挡物；
34.对所述塑料件表面进行清洗，去除粗化杂质；
35.对所述塑料件表面进行化镀处理。
36.通过上述方法的设计，因而能一方面满足塑料件复杂走线表面的金属化处理，另一方面能够满足简单造型的大面积覆盖表面的金属化处理，并且工艺简单，处理周期和成本比较低。
附图说明
37.图1为一种复杂走线表面的塑料件的结构示意图；
38.图2为一种大面积覆盖表面的塑料件的结构示意图；
39.图3为本技术一种实施例中一种塑料件表面的金属化加工方法的步骤流程图。
具体实施方式
40.下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的系统和方法的示例。
41.请参考图3，图3为本技术一种实施例中一种塑料件表面的金属化加工方法的步骤流程图。
42.在一种实施例中，如图3所示，该塑料件表面的金属化加工方法包括如下步骤：
43.步骤s101：通过注塑成型工艺得到塑料件本体。需要说明的是，本技术对于具体注
塑方法及注塑材料不作限制。作为一种实施例，比如，可以采用含金属粒子的增强型聚苯硫醚通过注塑工艺成型得到塑料件本体。此材料成品良率高，注塑稳定，不易出现缺料等注塑缺陷。
44.步骤s012：对于塑料件表面的复杂走线表面通过激光直接成型进行粗化处理。也就是采用lds工艺对复杂走线区域进行粗化(活化)处理。
45.步骤s103：通过遮挡物遮挡塑料件表面中除了大面积覆盖表面的剩余表面区域；需要说明的是，对于何种遮挡方式，本技术不做限制，只要能够实现遮挡的目的，任意一种遮挡方式均应该在本技术的保护范围之内。
46.具体的，作为一种实施例中，可以设计一种遮挡方式。比如，通过薄膜或其他胶质物遮挡塑料件表面中除了大面积覆盖表面的剩余表面区域。该种遮挡物获取成本低，并且遮挡时比较易于进行遮挡操作。
47.步骤s104：对大面积覆盖表面进行机械或化学粗化处理；需要说明的是，本技术对于采用何种机械或化学粗化处理方式不作限制，因而任意一种机械或化学粗化方式，只要能够解决技术问题，实现发明目的，均应该在本技术的保护范围之内。
48.具体的，作为一种举例，可以采用60#～80#的金刚砂对大面积覆盖表面进行机械粗化处理。并且进一步的，通过调节喷砂设备的喷射速度和气压，来调节塑料件表面的粗糙度。
49.在上述技术方案中，采用60#～80#的金刚砂对非遮挡表面进行机械粗化处理，增加其表面粗糙度，通过调节喷砂设备的喷射速度和气压等参数，使塑料件表面粗糙度满足使用要求，提高后续镀层附着力，防止出现镀层起皮、脱落等不良现象。
50.步骤s105：去除遮挡物；
51.在一种具体实施例中，当通过薄膜或其他胶质物遮挡塑料件表面中除了大面积覆盖表面的剩余表面区域时，在该步骤中，也就是去除薄膜或其他胶质物。
52.步骤s106：对塑料件表面进行清洗，去除粗化杂质；需要说明的是，本技术对于采用何种清洗方式不作限制，因而任意一种清洗方式，只要能够去除粗化杂质，均应该在本技术的保护范围之内。
53.作为一种举例，可以通过超声波对塑料件表面进行清洗。
54.步骤s107：对塑料件表面进行化镀处理。需要说明的是，本技术对于采用何种化镀方式不作限制，因而任意一种化镀方式，只要解决技术问题，实现发明目的，均应该在本技术的保护范围之内。
55.具体的，作为一种举例，可以对塑料件表面进行化学镀镍、镀铜、镀锡处理。进一步的，对塑料件表面进行化学镀镍、镀铜、镀锡处理，使得镍层的厚度范围为3～6um，使得铜层的厚度为8～12um，使得锡层的厚度为5～8um。
56.在上述技术方案中，对塑料本体表面进行化镀处理：ni层3～6um，cu层8～12um，sn层5～8um。这样就既提高了生产效率、又降低了生产成本、还优化了工艺流程，这解决了单一的lds工艺和选择性电镀工艺带来的不足。
57.在具体的应用场景中，本技术具体的实施方案如下：
58.第一、采用含金属粒子的增强型聚苯硫醚(pps 30％玻纤)通过注塑工艺成型得到相应的塑料件本体，此材料成品良率高，注塑稳定，不易出现缺料等注塑缺陷。
59.第二、采用lds工艺对复杂走线区域进行粗化(活化)处理；
60.第三，利用薄膜或者特殊胶质遮挡非大面积金属覆盖区域；
61.第四、采用60#～80#的金刚砂对非遮挡表面进行机械粗化处理，增加其表面粗糙度，通过调节喷砂设备的喷射速度和气压等参数，使塑料件表面粗糙度满足使用要求，提高后续镀层附着力，防止出现镀层起皮、脱落等不良现象；
62.第五、去除遮挡薄膜或者特殊胶质材料，露出塑料本体表面；
63.第六、进行超声波清洗去除表面残留杂质；
64.第七、对塑料本体表面进行化镀处理：ni层3～6um，cu层8～12um，，sn层5～8um
65.本发明提供了一种能同时满足大面积金属覆盖和走线复杂塑料件表面金属化处理方法，解决现有工艺的缺点：1.激光直接成型技术(lds)工艺的加工时间长、加工成本高；2.选择性电镀工艺对复杂外形进行加工难度大，成本高等问题。
66.一些复杂的塑料件，我们可以根据不同表面的不同情况区别处理。如果表面走线结构复杂则采用lds金属化处理工艺；如果表面具有大面积金属覆盖，则采用选择性电镀进行金属化处理，这样就会最大可能的节约生产成本，提高生产效率，具有广阔的应用前景。
67.lds工艺的粗化是激光雕刻灼烧，粗糙度会比较小，对产品的电气性能影响小，选择性电镀的机械粗化采用的直接喷沙在产品表面，使表面伤害粗化，粗糙度会比较大，运用在对产品电气性能影响不大的接地区域，可以缩短镭雕时间，及达到节省生产成本的目的，又对产品的性能有很大改善。
68.现有塑料表面金属化工艺使用较多的是lds工艺或选择性电镀工艺单项工艺技术，针对复杂走线和大面积金属覆盖的塑料件表面金属化处理的问题，本发明根据同一塑料零件的不同区域不同结构形式，通过采用不同的粗化(活化)形式，结合lds和机械(物理)粗化或者化学粗化方式，然后将所需的复杂走线和大面积金属覆盖(粗化区域)通过化镀附着在塑料表面，消除了单一的lds和单一的选择性电镀所带来的不利影响，从而获得较好的经济效益。
69.本技术工艺简单，在塑料复杂走线表面采用lds工艺，其具有传统选择性电镀难以加工的优点，在塑料大面积金属覆盖表面采用机械(或化学)粗化处理，与传统表面金属化工艺相比，具有时间短、成本低等优点。从而实现在同一个塑料件上具有生产效率和生产成本最优的处理方案。
70.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。