輕質量塑料天線表面化學鍍工藝
時間：2019-05-31 14:08 來源：南極熊 作者：中國3D打印網 閱讀：次
在許多天線和微波組件應用中，輕質量是一個重要的考慮方向。瑞士的Gerterud等人在塑料原件表面鍍金屬以產生高導電表面是實現天線及其組件輕質量化的有效方法。
塑料原件的制造主要是傳統塑料成型技術，比如塑料擠出成型，吹塑成型，模壓成型等，但缺點是制造工藝繁瑣，設備多，加工時間長。3D打印技術作為一種新型的塑料成型方法， 以其獨特的優勢得到了很大的發展。采用3D打印技術制造塑料原件，能夠直接將從CAD得到的復雜三維模型直接加工，制造時間短，精度高，成本低。
1）刻蝕，也叫粗化處理，采用雙氧水和硫酸進行蝕刻，保證鍍銅層和基材之間的結合強度；
2）活化，采用鹽酸和氯化鈀溶液，氯化鈀作為活化劑，使塑料基材上吸附一層具有催化作用的金屬鈀粒子；
3）加速，也叫解膠處理，采用氫氧化鈉等溶液除去鈀粒子周圍的膠體化合物，使活性的鈀晶核充分暴露出來；
4）銅沉積，加入硫酸銅溶液和還原劑，銅離子被還原成銅單質沉積在塑料表面；
5）保護已鍍完的金屬層（圖1）。在每個步驟后都要進行一次水清洗，以除去每個步驟在塑料表面的殘余液，保證鍍銅順利進行。對于只鍍天線內表面的情況，為了使天線外表面不受影響，將天線一端密封，用活化劑溶液注滿天線內部。
參考文獻
Lightweight waveguide and antenna components using plating on plastics Erik G. Geterud ; Pontus Bergmark ; Jian Yang 2013 7th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP)
塑料原件的制造主要是傳統塑料成型技術，比如塑料擠出成型，吹塑成型，模壓成型等，但缺點是制造工藝繁瑣，設備多，加工時間長。3D打印技術作為一種新型的塑料成型方法， 以其獨特的優勢得到了很大的發展。采用3D打印技術制造塑料原件，能夠直接將從CAD得到的復雜三維模型直接加工，制造時間短，精度高，成本低。
圖1化學鍍銅的主要步驟
塑料件表面的金屬化工藝主要是電鍍和化學鍍。化學鍍的優點是安裝成本較低，可自由鍍各種幾何形狀，包括復雜的腔體，局限性是它比電鍍慢，而且金屬層被限制在幾個μm。在以往的化學鍍銅的方法中，銅層的厚度難以超過2μm。最近Erik G. Geterud等人進行了一種新的化學鍍銅方法，實現了在塑料表面鍍銅厚度達到于4-5μm厚。這種方法主要包括以下主要步驟。1）刻蝕，也叫粗化處理，采用雙氧水和硫酸進行蝕刻，保證鍍銅層和基材之間的結合強度；
2）活化，采用鹽酸和氯化鈀溶液，氯化鈀作為活化劑，使塑料基材上吸附一層具有催化作用的金屬鈀粒子；
3）加速，也叫解膠處理，采用氫氧化鈉等溶液除去鈀粒子周圍的膠體化合物，使活性的鈀晶核充分暴露出來；
4）銅沉積，加入硫酸銅溶液和還原劑，銅離子被還原成銅單質沉積在塑料表面；
5）保護已鍍完的金屬層（圖1）。在每個步驟后都要進行一次水清洗，以除去每個步驟在塑料表面的殘余液，保證鍍銅順利進行。對于只鍍天線內表面的情況，為了使天線外表面不受影響，將天線一端密封，用活化劑溶液注滿天線內部。
圖2塑料天線內表面化學鍍銅
對表面化學鍍銅的塑料天線進行表面質量評估，可以得出采用這種化學鍍銅方法，天線表面質量大多數是光滑、均勻的，表面質量良好。對天線進行傳輸損耗實驗，可以得出，進行化學鍍銅的塑料天線的功率損耗很小，性能滿足要求。參考文獻
Lightweight waveguide and antenna components using plating on plastics Erik G. Geterud ; Pontus Bergmark ; Jian Yang 2013 7th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP)
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