Introduzione: Il processo di produzione diprodotti in plasticaIl processo comprende principalmente quattro fasi chiave: formatura dello stampo, trattamento superficiale, stampa e assemblaggio. Il trattamento superficiale è una fase fondamentale e imprescindibile. Per migliorare la forza di adesione del rivestimento e fornire una buona base conduttiva per la placcatura, il pretrattamento è indispensabile.
Pretrattamento superficiale dei prodotti in plastica
Comprende principalmente il trattamento di rivestimento e il trattamento di placcatura. In genere, le materie plastiche presentano un elevato grado di cristallinità, una bassa polarità o assenza di polarità e una bassa energia superficiale, fattori che influenzano l'adesione del rivestimento. Poiché la plastica è un isolante non conduttivo, non può essere placcata direttamente sulla sua superficie secondo le specifiche generali del processo di galvanostegia. Pertanto, prima del trattamento superficiale, è necessario eseguire un pretrattamento per migliorare la forza di adesione del rivestimento e fornire uno strato di base conduttivo con una buona forza di adesione per la placcatura.
Pretrattamento del rivestimento
Il pretrattamento comprende lo sgrassaggio della superficie plastica, ovvero la pulizia dell'olio e dell'agente distaccante presenti sulla superficie, e l'attivazione della superficie plastica stessa, al fine di migliorare l'adesione del rivestimento.
1. Sgrassatura
Sgrassatura diprodotti in plasticaAnalogamente alla sgrassatura dei prodotti metallici, anche quella dei prodotti in plastica può essere effettuata mediante pulizia con solventi organici o con soluzioni acquose alcaline contenenti tensioattivi. La sgrassatura con solventi organici è adatta per la rimozione di paraffina, cera d'api, grasso e altri residui organici dalla superficie della plastica. Il solvente organico utilizzato non deve sciogliere, gonfiare o crepare la plastica, deve avere un basso punto di ebollizione, essere volatile, non tossico e non infiammabile. Le soluzioni acquose alcaline sono adatte per la sgrassatura di plastiche resistenti agli alcali. La soluzione contiene soda caustica, sali alcalini e vari tensioattivi. Il tensioattivo più comunemente utilizzato è quello della serie OP, ovvero l'etere poliossietilenico alchilfenolo, che non forma schiuma e non lascia residui sulla superficie della plastica.
2、Attivazione della superficie
Questo processo di attivazione serve a migliorare le proprietà superficiali delle materie plastiche, ovvero a generare gruppi polari sulla superficie della plastica o a renderla ruvida in modo che il rivestimento possa essere più facilmente bagnato e adsorbito sulla superficie del pezzo. Esistono molti metodi per il trattamento di attivazione superficiale, come l'ossidazione chimica, l'ossidazione a fiamma, la deposizione chimica da fase vapore con solvente e l'ossidazione a scarica corona. Il più diffuso è il trattamento di ossidazione chimica cristallina, che spesso utilizza una soluzione di acido cromico, la cui formula tipica è composta da dicromato di potassio al 4,5%, acqua all'8,0% e acido solforico concentrato all'87,5% (oltre il 96%).
Alcuni prodotti in plastica, come il polistirene e l'ABS, possono essere rivestiti direttamente senza trattamento di ossidazione chimica. Tuttavia, per ottenere un rivestimento di alta qualità, si ricorre anche al trattamento di ossidazione chimica. Ad esempio, dopo lo sgrassamento, la plastica ABS può essere trattata con una soluzione diluita di acido cromico. La formula tipica di questo trattamento è composta da 420 g/L di acido cromico e 200 ml/L di acido solforico (densità relativa 1,83). Il processo di trattamento tipico prevede un trattamento a 65-70 °C per 5-10 minuti, seguito da lavaggio con acqua e asciugatura. Il vantaggio del trattamento con acido cromico è che, indipendentemente dalla complessità della forma del prodotto in plastica, è possibile ottenere un trattamento uniforme. Lo svantaggio è che l'operazione è pericolosa e comporta problemi di inquinamento.
Pretrattamento del rivestimento
Lo scopo del pretrattamento del rivestimento è quello di migliorare l'adesione del rivestimento alla superficie plastica e di formare uno strato di base metallico conduttivo sulla superficie plastica. Il processo di pretrattamento comprende principalmente: irruvidimento meccanico, sgrassaggio chimico, irruvidimento chimico, trattamento di sensibilizzazione, trattamento di attivazione, trattamento di riduzione e placcatura chimica. I primi tre elementi servono a migliorare l'adesione del rivestimento, mentre gli ultimi quattro servono a formare uno strato di base metallico conduttivo.
1. Irruvidimento meccanico e irruvidimento chimico
La rugosità meccanica e la rugosità chimica servono a rendere più ruvida la superficie della plastica, rispettivamente mediante metodi meccanici e chimici, al fine di aumentare l'area di contatto tra il rivestimento e il substrato. Si ritiene generalmente che la forza di adesione ottenibile con la rugosità meccanica sia solo circa il 10% di quella ottenibile con la rugosità chimica.
2. Sgrassaggio chimico
Il metodo di sgrassaggio per il pretrattamento del rivestimento superficiale in plastica è lo stesso del metodo di sgrassaggio per il pretrattamento del rivestimento.
3. Sensibilizzazione
La sensibilizzazione consiste nell'adsorbire sulla superficie delle materie plastiche con una determinata capacità di adsorbimento sostanze facilmente ossidabili, come il dicloruro di stagno, il tricloruro di titanio, ecc. Queste sostanze adsorbite vengono ossidate durante il trattamento di attivazione, e l'attivatore viene ridotto a nuclei cristallini catalitici che rimangono sulla superficie del prodotto. Il ruolo della sensibilizzazione è quello di preparare il terreno per il successivo rivestimento metallico tramite placcatura chimica.
4、Attivazione
L'attivazione consiste nel trattare la superficie sensibilizzata con l'ausilio di una soluzione di composti metallici cataliticamente attivi. In sostanza, si tratta di immergere il prodotto, su cui è stato adsorbito l'agente riducente, in una soluzione acquosa contenente un ossidante a base di un sale di metallo prezioso. In questo modo, gli ioni del metallo prezioso vengono ridotti da S2+n, che funge da ossidante, e il metallo prezioso ridotto si deposita sulla superficie del prodotto sotto forma di particelle colloidali, dotate di una forte attività catalitica. Quando questa superficie viene immersa in una soluzione di placcatura chimica, queste particelle diventano centri catalitici, accelerando la velocità di reazione della placcatura chimica.
5. Trattamento di riduzione
Prima della placcatura chimica, i prodotti attivati e lavati con acqua pulita vengono immersi in una soluzione di agente riducente a una determinata concentrazione, utilizzata nella placcatura chimica per ridurre e rimuovere l'attivatore non lavato. Questo processo è chiamato trattamento di riduzione. Per la placcatura chimica del rame si utilizza una soluzione di formaldeide come trattamento di riduzione, mentre per la placcatura chimica del nichel si utilizza una soluzione di ipofosfito di sodio.
6. Placcatura chimica
Lo scopo della placcatura chimica è quello di formare una pellicola metallica conduttiva sulla superficie dei prodotti in plastica, creando così le condizioni per la successiva galvanizzazione e successiva deposizione dello strato metallico. Pertanto, la placcatura chimica rappresenta una fase cruciale nel processo di galvanizzazione della plastica.
Data di pubblicazione: 13 giugno 2024