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【铝道网】1·情况1.1灯具塑料镀铝膜的基本分类

作者:佚名 时间:2021-06-29 13:01:43 点击:

【铝道网】1·真空铝箔膜在车辆家具上的应用状况

1.1照明塑胶铝箔膜的基本分类

1.1.1照明镀铝件

汽车照明主要分为头灯、雾灯、尾灯跟其他装潢灯,如图1所示。汽车车灯起到夜晚行车公路的灯具跟汽车示宽作用,需要铝箔的零件主要是反射镜及其反射视圈跟装潢视圈。雾灯是在雨、雾、雪等能见度低的天气状况下打开,对前后的汽车起警示作用。其铝箔零件主要是反射镜;汽车车灯包括转向灯、刹车灯、后扰流板、倒尾灯等,起至提醒上面行车讯号的作用,镀铝零件主要是灯体。

1.1.2镀铝件基体

灯具镀铝件基体以PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈–丁二烯–苯乙烯)、改性PP(聚丙烯)、ABS+PC跟PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等为主。前灯内的反射镜、视圈、装饰镜等承受较高的灯光体温,通常选用PC,其常年使用气温通常可达130°C。现有大灯应用的热光源,在工作状态下形成的糖分能在较窄空间里形成逾200°C的低温,并通过热对流以幅射、传导形式散热,因此要求PC塑料件应当才能经受160°C的常年低温考验。灯具中需用耐寒气温可高达185°C以上的低温PC材料。的共聚聚碳酸酯Apec?(PC-HT)为高耐热稳定性材料,是基于苯酚(形成聚碳酸酯的连续相)与双酚aTMC(三甲基环己烷双酚a)生产的聚碳酸酯,其耐寒气温为165——185°C,个别机型可耐寒气温接近200°C。灯具中,靠近光源部份的配光镜、视圈等零件都选用PC-HT材料,如进气口反射镜(均温高于175°C)。也有进气口反射镜选用PBT或BMC(不饱和聚酯团状模塑料)等材料。汽车车灯所承受的均温在80°C以下,没有头灯高,灯具结构也相对简略得多,多数进气口选用灯体铝箔,涉及的材料有ABS、改性PP、ABS+PC合金等。

真空铝箔要求基体的耐磨功耗好跟挥发物质浓度低。一方面铝箔过程中,基材都要受蒸发源的幅射热跟蒸发物冷凝热的作用,基材受热回暖,若耐热性差,就会有热变型,使镀膜形成雀斑或收缩;另一方面,升温时基体内小分子挥发物质易挥发,影响铝箔层的品质。基材应当有一定的硬度跟表面平滑度,镀铝基体表面忌锈斑,要求无金线、熔接痕、收缩跟咬伤等,因有底镀跟无底镀都未能遮覆很多缺陷。此外,真空铝箔基体的含水量通常应高于0.1%,含水量高时镀铝膜会发雾。因此吸湿性大的基体在铝箔前应进行烘干处理。

1.1.3镀铝模式

汽车照明铝箔膜长度为0.4——1.2μm,表面平整,具有较高的光泽。其镀铝方法分为无底镀跟有底镀两种,镀铝模式的选择与基体性质有关。

聚酯类(如PET、PBT、PC)属于极性高分子,其表面自由能较高,表面湿张力在40dyn/cm(1dyn/cm=1mN/m)以上,与铝箔层结合力挺好,可作无底镀。即在基体(如PC极性高分子)上直接铝箔再镀保护膜。镀铝保护膜具备增加铝膜的机械硬度镀铝膜,阻隔有害气体(如大气中的O2)或物质对铝膜的侵蚀[6]等作用,使基体具备耀眼的金属光泽,优异的二氧化碳跟光线阻隔性,良好的防霉、耐热、耐穿刺功耗,物品在货运、贮存跟使用过程中不受污染、腐蚀镀铝膜,保持洁白修护。由于PC官能团富含酯基,在一定温度的室温环境下基体吸水率较高(0.15%——0.19%),从冲压出模的产品在2h内进行铝箔较差,存放时间长了,会有基体吸水导致的铝箔后出现雾状的状况。

PE、PP等聚烯烃材料跟ABS属非极性聚合物,其表面自由能小,表面湿张力较低(一般为30dyn/cm),较粗糙,与铝箔层之间的结合力太差。对其预抹涂料后可获得光滑平整的镀层,具有镜面疗效,可遮住基体,防止真空镀膜时塑胶基体中的挥发性杂质逸出,影响镀膜品质。因此,这类材料通常选用预抹涂料后铝箔的形式来缓解涂层与基体之间的结合力。目前国外较差使用丙烯酸酯涂料,并按照基体类别调整涂料配方,主要为热固化涂料跟紫外光(UV)固化涂料,适用性挺好。灯具塑胶件大多选用预抹涂料后铝箔,再镀保护膜的形式,保护膜的实质就是硫化物。SiO2薄膜具备挺好的保护性,可使铝膜在10%的酸性滤液中完好无损。为了提高预抹涂料这道工序,降低生产成本,有人研制了PBT免底抹材料并取得新的进展。无论选用哪种方法,都规避镀铝件进行附着力检测,合格方可使用。

1.2车辆照明镀铝膜的功耗检测标准

汽车照明镀铝膜的功耗检测标准主要有GB/T10485–2007《道路汽车外部灯具和光讯号装置环境耐久性》和GB/T28786–2012《真空技术真空镀膜层结合硬度测量方法胶水黏贴法》。附着力测试是基本项目,用小刀在实验面刻划100个间隔为1mm的小方格,用3M胶带紧牢地黏贴其面,从平行方向快速掀开胶水,观察胶水上有无脱落的金属膜。目测难以观察清楚时,用10倍显微镜观察,无金属涂层龟裂等不良现象为合格。耐热性是镀铝件适应灯内低温环境所要求的,试验在高低温试验箱中进行,以测试涂装涂料干燥要求,时间均为(60±3)min。

灯具镀铝件耐碱(1%盐酸碱液)、碱(1%苛性钾水溶液)、盐(3%NaCl碱液)试验的主要目的是检测保护膜对铝箔的保护疗效,可以按照还要选择其中一项。具体操作为:在室温下,将试样熬煮于检测液中,或将检测液滴于试样表面,10min后不走光为合格。通过以上实验能判断真空铝箔膜层之间的结合力以及涂装涂料跟保护膜的功耗与品质。

2·应用例子

产品名称:ABS倒车灯体,重170g,批量生产。

2.1镀铝基本功耗要求

(1)外观:表面洁白,无表观缺陷,色泽跟照度与电镀铬一样。

(2)划格附着力:100/100。

(3)耐碱甲基橙功耗:将1%的NaOH碱液滴在试样表面,10min后不走光。

(4)耐热功耗:在(90.0±2.5)°C放置(60±3)min后,产品无发彩、发雾、变形等现象。

2.2作业次序

2.2.1坯料预处理

消除坯料表面的污垢、残留脱模剂、静电跟尘土等。

2.2.2染料涂层

将U-342(东洋工业涂料株式会社)热固化油墨均匀地涂装在型腔表面(用治具),操手肘控动作要均匀,固化后涂布长度为15——20μm。

2.2.3流平

涂覆后将坯料放到架子上,50——55°C红外线加热,时间(5±1)min。

2.2.4热固化

用架子将涂层产品推行烤箱中,(85±5)°C烘干(60±5)min。

2.2.5延展

检查坯料,将合格的坯料放入真空镀膜室。

2.2.6真空铝箔

用真空镀膜设备镀铝膜,基本工艺步骤为:预真空─离子清洗─镀铝─离子轰击─镀保护膜─漏气。预真空对镀膜室抽真空到5×10?2Pa时,充入氦气430mL,利用2个适当的负极间的低压辉光放电形成的离子轰击达到擦洗跟辅助预热镀膜基底的作用,轰击时间为150s;镀铝部份蒸发器迅速升至低温,铝丝从预热、熔化、蒸发铝箔至铝箔完成的时间为30s多;采用二次离子轰击,去除膜表面粒状颗粒,使膜层愈发致密,轰击时间为80s;镀保护膜时间为(200±50)s,真空度为3×10?2Pa,由充入的硅油流量加少量液氧来控制真空度,硅油流量由调节阀控制,直至漏气结束。

2.2.7检测包装因为镀铝膜容易被咬伤或冻伤,按铝箔基本功耗要求检测合格后,其包装规避镀铝件起至有效的防护作用,装箱时应防止产品之间的磨擦咬伤。采用两层塑料袋包装,内层一定要薄(一般为0.005mm厚)而厚实使得贴近塑件,外层用泡泡塑胶口袋包装,每层之间用彩纸隔开,以提高彼此咬伤的概率。

2.3留意事项

涂料涂层是铝箔前的重要工序,事关后续的铝箔品质。涂覆环境(含烘干设备)无尘,能提高涂层表面颗粒跟尘土纤维附着在表面。多数刻蚀以人工操作为主,喷手的操作技术很重要,流淌跟涂层不均匀常常会导致铝箔产品报废。涂覆件一定要有足够的烘干气温跟时间,若干躁不好,耐低温实验会有镀铝面发雾或起雀斑等现象。镀铝膜时,工件装架不当会引起铝箔区域偏斜而报废;若铝丝含量不够或蒸发控制不当,蒸发中有杂质逸出会产生炸铝痕迹而残留于塑件表面;蒸发温度过低或过高、蒸发器表面水温不稳定就会在镀铝膜表面留下小颗粒黑点(对着灯光观察);真空度不好会导致镀膜附着力不合格;镀膜流量控制不好也会导致镀膜发彩等。因此,镀铝是一个集工作环境、加工设备、人员技术、素材靶材跟工艺控制于一体的综合制造过程。

3·结语

镀铝功耗取决于塑件跟镀膜层的品质,被人戏称为“富人的游戏”,说明镀膜品质要求相当高。镀膜品质的关键是油漆层品质。虽有无底抹镀膜,但其磨具品质要求跟成本高,存在铝箔反射色温不足跟塑件缺陷等问题,易造成铝箔产品报废率居高不下。一般而言,无底抹的报废率在10%左右,有底抹在20%左右,甚至会更高。为解决这一苦恼,国内有厂商经过10多年的努力,采用了炉内涂装涂料并固化让镀件生成高亮的表面(无污染残留物),进行高压离子擦洗预处理,真空蒸发铝箔跟镀保护膜,使产品的合格率在98%以上,每年可节省大量的喷漆、烤漆煤耗跟人工成本等。但新设备所需成本比同容量常规设备高太多,令中小厂商无法接受,推广有一定的难度。中小厂商选择靠人为控制来维系生产,报废率一直较高。从照明铝箔镀膜发展来看,采用极性高分子材料或免底抹材料,在减少磨具品质和光照度的前提下,无底抹镀膜是未来发展的趋势,有利于大灯制造的还要。目前真空铝箔多选用电感蒸发源蒸镀法,但已有电子束蒸发源蒸镀法、高频感应蒸发源蒸镀法、激光束蒸发源蒸镀法涌现,其中电子束蒸发源蒸镀法将是真空铝箔技术中重要的加热方法跟发展方向。总之,真空铝箔膜是家具塑件表面加工必不可少的加工工艺,将在家具制造领域中得到愈发宽广的发展空间。

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