Úvod: Výrobní procesplastové výrobkyZahrnuje hlavně čtyři klíčové procesy: tvarování forem, povrchovou úpravu, tisk a montáž. Povrchová úprava je nepostradatelnou klíčovou součástí. Pro zlepšení pevnosti spoje povlaku a zajištění dobrého vodivého podkladu pro pokovování je proces předúpravy nezbytný.
Předúprava povrchu plastových výrobků
Zahrnuje především úpravu povlaků a pokovování. Plasty mají obecně vysoký stupeň krystalinity, malou nebo žádnou polaritu a nízkou povrchovou energii, což ovlivňuje přilnavost povlaku. Protože plast je nevodivý izolant, nelze jej přímo nanášet na plastový povrch podle obecných specifikací procesu galvanického pokovování. Proto by před povrchovou úpravou měla být provedena nezbytná předběžná úprava, která by zlepšila pevnost spoje povlaku a poskytla vodivou spodní vrstvu s dobrou pevností spoje pro pokovování.
Předúprava nátěru
Předúprava zahrnuje odmaštění plastového povrchu, tj. čištění oleje a separačního prostředku na povrchu, a aktivaci plastového povrchu za účelem zlepšení přilnavosti povlaku.
1. Odmašťování
Odmašťováníplastové výrobkyPodobně jako odmašťování kovových výrobků lze odmašťování plastových výrobků provádět čištěním organickými rozpouštědly nebo odmašťováním alkalickými vodnými roztoky obsahujícími povrchově aktivní látky. Odmašťování organickými rozpouštědly je vhodné k čištění parafínu, včelího vosku, tuku a dalších organických nečistot z plastového povrchu. Použité organické rozpouštědlo by nemělo plast rozpouštět, bobtnat ani praskat, má nízký bod varu, je těkavé, netoxické a nehořlavé. Pro odmašťování plastů odolných vůči alkáliím jsou vhodné alkalické vodné roztoky. Roztok obsahuje hydroxid sodný, alkalické soli a různé povrchově aktivní látky. Nejčastěji používanou povrchově aktivní látkou je řada OP, tj. alkylfenolpolyoxyethylenether, který netvoří pěnu a nezůstává na plastovém povrchu.
2. Aktivace povrchu
Tato aktivace slouží ke zlepšení povrchových vlastností plastů, tj. k vytvoření polárních skupin na plastovém povrchu nebo k jeho zdrsnění, aby se povlak snáze smáčel a adsorboval na povrchu obrobku. Existuje mnoho metod pro aktivační úpravu povrchu, jako je chemická oxidace, oxidace plamenem, leptání parami rozpouštědla a oxidace koronovým výbojem. Nejrozšířenější je chemická krystalická oxidace, která často využívá kapalinu pro úpravu kyselinou chromovou a její typické složení je 4,5 % dichromanu draselného, 8,0 % vody a 87,5 % koncentrované kyseliny sírové (více než 96 %).
Některé plastové výrobky, jako je polystyren a ABS plasty, lze přímo potahovat bez chemické oxidace. Pro dosažení vysoce kvalitního povlaku se používá také chemická oxidace. Například po odmaštění lze ABS plast leptat zředěnou kapalinou na bázi kyseliny chromové. Typické složení pro úpravu je 420 g/l kyseliny chromové a 200 ml/l kyseliny sírové (měrná hmotnost 1,83). Typický proces úpravy je 65 °C - 70 °C / 5 minut - 10 minut, promytí vodou a sušení. Výhodou leptání kapalinou na bázi kyseliny chromové je, že bez ohledu na složitost tvaru plastového výrobku lze jej ošetřit rovnoměrně. Nevýhodou je, že operace je nebezpečná a existuje riziko znečištění.
Předúprava nátěru
Účelem předúpravy povlaku je zlepšit přilnavost povlaku k plastovému povrchu a vytvořit na plastovém povrchu vodivou kovovou spodní vrstvu. Proces předúpravy zahrnuje především: mechanické zdrsnění, chemické odmašťování, chemické zdrsnění, senzibilizační úpravu, aktivační úpravu, redukční úpravu a chemické pokovování. První tři položky slouží ke zlepšení přilnavosti povlaku a poslední čtyři položky k vytvoření vodivé kovové spodní vrstvy.
1. Mechanické zdrsnění a chemické zdrsnění
Mechanické zdrsnění a chemické zdrsnění slouží ke zdrsnění plastového povrchu mechanickými, respektive chemickými metodami, a ke zvětšení kontaktní plochy mezi povlakem a substrátem. Obecně se předpokládá, že spojovací síla, které lze dosáhnout mechanickým zdrsněním, je pouze asi 10 % síly chemického zdrsnění.
2. Chemické odmašťování
Metoda odmašťování pro předúpravu plastového povrchového nátěru je stejná jako metoda odmašťování pro předúpravu nátěru.
3. Senzibilizace
Senzibilizace spočívá v adsorpci některých snadno oxidovatelných látek, jako je chlorid cínatý, chlorid titaničitý atd., na povrch plastů s určitou adsorpční kapacitou. Tyto adsorbované snadno oxidovatelné látky se během aktivačního ošetření oxidují a aktivátor se redukuje na katalytická krystalická jádra, která zůstávají na povrchu produktu. Úlohou senzibilizace je položit základ pro následnou chemickou pokovovací kovovou vrstvu.
4. Aktivace
Aktivace spočívá v ošetření senzibilizovaného povrchu pomocí roztoku katalyticky aktivních kovových sloučenin. Její podstatou je ponoření produktu adsorbovaného redukčním činidlem do vodného roztoku obsahujícího oxidační činidlo na bázi soli drahého kovu, čímž se ionty drahého kovu redukují pomocí S2+n jako oxidačního činidla a redukovaný drahý kov se usazuje na povrchu produktu ve formě koloidních částic, které mají silnou katalytickou aktivitu. Když je tento povrch ponořen do roztoku pro chemické pokovování, tyto částice se stanou katalytickými centry, což urychluje rychlost reakce chemického pokovování.
5. Redukční léčba
Před chemickým pokovováním se produkty, které byly aktivovány a promyty čistou vodou, ponoří do roztoku redukčního činidla o určité koncentraci používaného při chemickém pokovování, aby se redukoval a odstranil nepromytý aktivátor. Tomu se říká redukční zpracování. Při chemickém pokovování mědí se k redukčnímu zpracování používá roztok formaldehydu a při chemickém pokovování niklem se k redukčnímu zpracování používá roztok fosfornanu sodného.
6. Chemické pokovování
Účelem chemického pokovování je vytvoření vodivého kovového filmu na povrchu plastových výrobků, který vytvoří podmínky pro galvanické pokovování kovové vrstvy plastových výrobků. Chemické pokovování je proto klíčovým krokem v galvanickém pokovování plastů.
Čas zveřejnění: 13. června 2024