汽车塑料标牌的表面处理工艺

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1、汽车塑料标牌的表面处理工艺李长城 徐关庆 杨忠国汽车标牌不仅要求造型美观、字迹图案流畅，而且表面应具有金属 的装饰 感，同时其耐蚀性和耐候性也必须符合汽车外饰装饰件的要求， 如中国第一汽车 集团公司汽车外饰件需符合TL-VW528/B 标准。目前绝大多数汽车标牌都采用塑料立体标牌，其制造工艺流程大体为：注塑成型 一表面处 理一后处理一背面粘贴双面压敏胶带一包装。其中，常用的汽 车塑料标牌表面处 理工艺主要有三大类型： (1) 湿法电镀工艺 +喷漆；(2) 真空镀膜工艺 +喷漆；(3) 烫印工艺。1 塑料电镀工艺根据TL-VW528/B标准要求，汽车外饰件的装饰防蚀性镀层的镀层体系 为：Cu30

2、卩m Ni 15卩m Cr 0.8卩m铬镀层应为微裂纹铬，其微裂纹数 应为250 800条/cm。该镀层应通过+100 C, 30 min-标准环境温度，30 min -40 C, 4 h热循环试验；耐蚀性应通过腐蚀膏试验(DIN 50958标准)5 X 16 周期，耐潮湿性应通过DIN 50017KFWS准48 h,镀层外观应均匀、光泽度 高。目前,市场上一些汽车标牌电镀采用铜镍铬工艺,镀层厚度低于 TL- VW528/B 标准,其工艺流程为：消除内应力一除油一水洗一化学粗化 水洗 还原水洗胶体钯活化水洗解胶水洗预镀镍水洗 酸性光亮镀铜 水洗除膜光亮镍水洗镀铬水洗烘干局 部喷黑色油漆烘干。电

3、镀标牌的优缺点如下：(1) 镀层光亮,耐磨性优良,采用双镍加微裂纹铬镀层体系,镀层 耐蚀性 可通过 TL-VW528/B 标准。表面可采用镀铬或镀金等工艺,装饰性 好。(2) 对环境污染严重；工艺复杂,一次合格率不够高,生产成本比 较高； 镀层花式比较单调,很难镀出有均匀丝纹的亚光镀层；镀层上局 部喷漆的附着力 欠佳,在使用中经常出现局部漆膜脱落现象。(3) 电镀标牌一般多用于高档轿车的前标志上。但如果镀层结构不严格执行TL-VW528/B标准而采用厚铜薄镍的单层镍电镀工艺，则镀层往往在 长期使用中起皮起泡,产生绿锈,严重损害整车的造型。2 真空镀膜工艺应用于汽车塑料标牌表面装饰的真空镀膜主要

4、有真空蒸发镀膜与磁 控溅射镀 膜两种工艺。真空蒸发镀膜由于绕射性、膜层附着力和蒸发源 温度偏高等因素的 制约,在汽车塑料标牌上的应用面不及磁控溅射工艺, 下面仅就磁控溅射工艺进行探讨。2.1 工艺流程(1) 透明硬质塑料标牌内侧装饰镀膜工艺 注塑成型一除去油污- 清洗一热 处理(清除水分，消除内应力)一局部遮蔽一上夹具一溅射成膜 卸夹具去遮 蔽喷面漆。(2) 普通塑料标牌外侧装饰镀膜工艺 注塑成型一除油一清洗一热 处理喷底漆溅射成膜喷面漆。2.2 影响溅射质量的主要因素(1) 镀前作清洗处理并脱水，工件表面吸附的水分和油污不仅会破 坏真空 度，而且其分解产物也会以杂质形式渗入镀层，影响附着强度

5、。(2) 底、面漆的选择 用于真空镀膜的油漆必须具备与基材塑料及 底、面漆 之间都不相咬；真空条件不放气；质地坚硬耐候性好；固化温 度低，固化时间 短；漆膜流平性好，光亮。某种意义上讲，溅射镀膜的 质量主要处决于油漆的施 工质量。(3) 溅射工艺参数的影响对于汽车标牌溅射工艺而言，溅射时工 作真空度 高一些，溅射速度慢一些，溅射粒子入射角尽量接近直角，都 有利于提高镀膜的 反射率和降低内应力。2.3 磁控溅射工艺的优缺点及应用(1) 工艺本身无污染，仅底面漆的喷涂对环境有污染。(2) 设备投资和占地面积比电镀工艺小，深镀能力比电镀工艺好， 工艺简 单，一次合格率较高，生产成本较低，可用作铝、铜

6、、铬、不锈 钢等的镀膜；配 合镀后着色，可获得多种色泽的外观。(3) 真空镀膜工艺是在塑料基片上或喷漆的底面上直接溅射一层耐 蚀性能 良好的铬或不锈钢，上面又有一层面漆保护，因此具有良好的耐 蚀性。同时由于 真空镀膜层薄且存在着孔隙，在其上喷漆，漆膜可透过 镀膜的孔隙与基体交联， 显示出良好的附着性，不象电镀层在冷热交变 过程中易出现起泡、脱皮等疵病。(4) 磁控溅射工艺主要用于透明塑料不与外界接触的背面装饰上， 溅射镀 铬产品的理化性能见表 1。表 1 溅射镀铬 ABS 散热格栅的物性1项目11检测条件合格标准外观1目视Cr色附着性1胶带粘不脱落附着性U65 -30 C热循环3周期|不脱落1

7、耐温水性40 C温水浸泡11 000 h耐湿性49 C, 98%相对湿度）400 h耐盐雾性35 C, 5%NaC 液滴400 hC ASS式验49 C, 5%NaCK 其他400 h冷热循环试验80 C, 8 h , (- 30 C), 4 h ,耐湿，12 h 10周期-耐热性|80 C100 h耐酸性|l/20 mol/L H 2SQ水溶液浸泡24 h耐碱性1/10 mol/L NaQH水溶液浸泡24 h促进耐侯性S-W-Q-M2 000 h硬度铅笔2 H反射率积分反射率67%3 烫印工艺烫印工艺可以说是真空镀膜技术的延伸。半连续真空蒸发镀膜机见图。在聚酯薄膜表面 蒸镀一层铝或其他金属薄

8、膜，进而在镀膜表面涂上一层粘接剂和保护层，即为常用烫印箔。电 化铝烫印箔从载体薄膜起的依次各层相应厚度及作用见表2。翼空室表2烫印箔各层厚度及作用名称厚度（卩m）作用1载体薄膜| 12 16I支承印刷复合层及加工运行剥离层1f 0.30.5起隔离作用，在热压条件下，使印刷复合层与载体薄膜分离II着色层1.5 1I决定电化铝箔的色彩镀铝层J10.05左右|增加着色层光亮度，并使之具有金属光泽粘接层一1| 1.2 2.0在热压卜使印刷复合层粘接在制品上将烫印箔平铺在塑料标牌表面上，通过烫印板耐热橡胶提供的温度 与压力，在热压作用 期间，烫印箔上的热溶性有机硅树脂脱落层和胶粘 剂受热熔化，有机硅树脂

9、熔化后，粘接力减 少，使真空镀膜层与聚酯基 膜剥离，而热敏性胶粘剂则将真空镀膜层粘接在塑料表面，在热压 板分离后05 10s,胶粘剂由热熔性状态转为冷却固化状态，即使真空镀膜层牢固地转印 在被烫零件表面上。烫印工艺分为平烫、滚烫、仿形烫、 注塑同时烫印等工艺。在汽车标牌生 产中应用最多为平烫工艺，其次为 仿形烫。烫印箔种类繁多，有金属镀膜箔、木纹箔、颜色箔、磁性箔、镭射 箔。金属镀膜箔中又 有电化铝箔和铬箔之分。从外观上区分，有光亮箔 与拉丝(亚光)箔之分。目前汽车外饰标牌多 采用光亮铬箔与亚光拉丝铬 箔，个别低档汽车标牌也有使用电化铝箔的，但后者耐磨性、耐蚀 性均 不如前者。烫印标牌的工艺流

10、程为：注塑成型一擦拭被烫表面一烫印一软毛刷 刷去边缘残留的镀膜 碎屑一粘贴双面压敏胶。影响烫印质量的因素有：(1)注塑件毛坯不得有缩瘪、裂纹等缺陷； (2)烫印表面要清 洁，烫印表面要垫平；(3)烫印的温度、压力与压印 时间三者要协调。烫印工艺的优缺点及应用如下：(1) 工艺简单，自动化程度高，生产效率极高。一次合格率高，成 本低，对环境无污 染，设备投资少，占地面积小。(2) 可选择不同烫印箔，获得不同的装饰效果(如光亮或亚光或镭射 和不同颜色)。(3) 烫印标牌的耐蚀性强， (尤其是不锈钢箔或铬箔)耐冷热变化性 能好；(4) 可以进行套色烫印，取得更加丰富的装饰效果，也可在不同颜 色塑料标

11、牌上，经一 次烫印，即可获得正面为金属膜、侧面为所需的塑 料颜色的镀膜，免去电镀和真空镀膜标牌必 需的喷漆工艺，省工省料， 而且不会出现漆膜脱落的现象。(5) 对塑料的材料与注塑工艺条件要求比前二者宽。(6) 烫印膜的耐磨性不及电镀层，在长期使用中由于烫印膜的磨损， 易露出基体影响外 观；对异形面难于实施烫印工艺。(7) 烫印标牌在中、低档轿车和卡车标牌上应用最广。4 结论电镀工艺对塑料材质及注塑工艺要求严格，电镀后往往尚需喷漆作 补充处理，工艺复 杂，合格率较低，成本高，污染严重，但镀层的耐候、 耐磨性好，多用于高档轿车的标牌生 产。烫印工艺对塑料材质及注塑工艺要求不严格， 工艺简单， 合格率高， 成本低，对环境 无污染，但镀膜耐磨性低，难于在复杂表面进行烫印， 多用于中、低档轿车与卡车标牌生产。真空镀膜标牌对塑料材质及注塑工艺要求不严格，工艺较简单，合 格率较高，成本较 低，深镀能力优良，可以处理图案复杂的标牌装饰， 对环境污染较轻，多用于透明塑料标牌的 制作。作者单位：汽集团公司工艺研究所（长春130011）