浅谈汽车灯具免底涂真空镀铝工艺

浅谈汽车灯具免底涂真空镀铝工艺

王子业

长城汽车股份有限公司徐水分公司河北保定071000

摘要：车灯是汽车照明系统的关键部件，对车辆夜间的安全行驶有重要作用，已成为汽车漂亮外形和功能的重要构件。现代汽车的车灯都采用塑料件表面镀膜作为反射镜面。免底涂采用聚酯类极性高分子作基材，其表面自由能较高，与镀铝层之间结合得很好，可在基材上直接镀铝后再镀保护膜本文结合灯具的饰圈，阐述镀铝前处理、真空镀铝及镀铝后包装规范三方面阐述了免底涂真空镀铝的工艺功能及要求，结合镀铝常见缺陷成因，介绍了镀铝过程需要注意事项。

关键词：塑料；汽车灯具；免底涂真空镀铝；缺陷；仿型治具

1、产品描述

下图所示为哈弗H2前灯装饰圈，采用PBT塑料件表面免底涂真空镀铝所得

前灯外观前灯装饰圈

如上图所示，装饰圈正面为全部镀铝，镀铝面在整灯下清晰可见，对镀铝面要求较高，综合产品要求可知，免底涂镀铝对镀铝前处理及镀铝参数设定要求很高，不能出现产品附带静电、设备参数不稳定、真空度不稳定等因素造成产品表面不良。

2、免底涂镀铝工艺

免底涂镀铝的工艺流程为：镀铝前处理─辉光放电─硅油打底─镀铝─镀保护膜─放气。

2.1镀铝工艺步骤主要功能及发生的反应：

①镀铝前处理：静电除尘，消除产品表面静电，减少灰尘吸附，消除产品表面料屑、飞边等大的异物；

超级静电棒静电发生器静电除尘枪

②辉光放电：在低真空前提下，电极板辉光放电，电离空气，清洁基材，并激活基材表面，提高镀层粘附度，工艺气体（空气）电离，活性微粒（离子）在基材表面发生反应：消除基材表面的污染物（主要为水），基材表面的化学变化（激活），用于提高以下镀层的粘附度。

③硅油打底：在低真空前提下，电极板电离硅油气体，在基材表面生成光滑平整硅油保护膜，硅油均匀电离并在基材表面生成平整光洁的二氧化硅涂膜，以便镀铝后形成高光的镀铝面，产生镜面反射效果。

④真空镀铝：将膜材置于由金属或玻璃制成的真空室内，通过蒸发源加热使其蒸发，当蒸发分子的平均自由程大于真空室的线性尺寸以后，蒸汽的原子和分子从蒸发源表面逸出后，很少受到其它分子或原子的冲击与阻碍，可直接到达被镀的基片表面上，由于基片温度较低，便凝结其上而成膜。

⑤镀硅油保护膜：在低真空前提下，电极板电离硅油气体，在铝膜表面形成保护膜，避免铝与空气反应，硅油电离，在铝膜表面生成二氧化硅保护膜，避免活泼的铝被氧化，保证产品的镜面反射效果（高亮)，形成保护膜的过程中，工件内的挥发物质（水汽）或真空室内的杂质（水汽或硅油反应之后的残留物）与成膜物质(硅油）掺杂在一起，导致保护膜不透明，产生发黄。

2.2镀铝件常见的缺陷产生原因及控制方法：

①掉铝：

镀铝膜层附着力差，在低真空前提下，电极板辉光放电，电离空气，清洁基材，并激活基材表面，提高镀层粘附度。

②产品发白：

在低真空前提下，电极板电离硅油气体，在基材表面生成光滑平整硅油保护膜，以便形成镀铝面高光效果，当硅油层电离不充分，打底层不光洁，易造成产品发白。

③产品发黄：

镀铝过程铝氧化为AL2O3等氧化物，产品发黄，控制真空度可避免发黄；

钨丝电流过大，发热造成产品发黄，钨丝断裂,导致其他钨丝电流过大，观察钨丝状态，是否存在断裂，是否有铝未蒸散；

镀铝遮具仿型贴合不到位，导致易发黄的镀铝边界线未落在设计沟槽，观察仿型治具是否变形。

仿型治具

④发黑、漏镀：

镀铝前应先剔除擦伤的毛坯件。表面清洁时擦拭力度过大或涂布过硬会造成擦伤；镀铝过程操作不当，镀铝后取件不当和包装不当也都会造成镀铝产品擦伤。

⑤爆铝：

蒸散前铝未融化，直接蒸散导致铝液飞溅，确认钨丝状态（钨丝完全失去光泽，且每匝钨丝之间间隔变大后，需对钨丝进行更换）；

钨丝断裂、电流过大产生飞溅，观察蒸散过程中设备电流实时状态，是否与设定值偏差。

⑥耐酸碱性不合格：

硅油保护膜层过薄，硅油保护膜未电离充分，硅油量少，设备运行时，若实时达不到，需对电极板状态进行确认，是否未清洗干净，是否与内壁短接，观察出气管孔状态，是否封堵，是否未朝向产品，硅油量是否处于上下极限线之间。

⑦产品表面异物：

产品表面存在静电，吸附异物造成镀铝后不良，使用静电除尘装置，可去除产品表面静电及附着异物。

3、镀铝件的包装

镀铝件包装是产品出厂的最后一道工序。镀铝件表面硬度不是很高，饰圈包装起初用塑料口袋包装，由于口袋与镀铝件之间有一定的空间，二者在运输过程中容易相互摩擦，使产品表面有划伤痕迹，导致产品报废。镀铝件一般采用贴膜（静电膜）处理，贴膜与产品之间贴附得好就不容易划伤。贴膜后，应将产品放在有定位功能的布兜工装车中，这样可更好地限制产品在运输过程中晃动，减少划伤缺陷。

包裹静电保护膜布兜工装车

4、结语

塑料毛坯件生产的关键是环境和工艺，可通过镀铝设备工艺试验调整参数来达到免底涂镀铝的要求，并降低镀膜不良。灯具内部件采用免底涂镀铝可节省大量喷漆、烤漆的能耗和人工成本。在提高模具质量的前提下改善生产环境，发展免底涂镀膜是未来的趋势。

参考文献：

[1]黄鸿宏,黄洪填,黄剑彬,等.真空镀膜综述[J].现代涂料与涂装,2011,14(06):22-24.

[2]朱俊.轿车车灯的镀铝和免底涂技术[J].汽车与配件,2010(28):23-25.

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