מבוא: תהליך הייצור שלמוצרי פלסטיקכולל בעיקר ארבעה תהליכים עיקריים: עיצוב תבנית, טיפול פני שטח, הדפסה והרכבה. טיפול פני שטח הוא חלק מרכזי הכרחי. על מנת לשפר את חוזק ההדבקה של הציפוי ולספק בסיס מוליך טוב לציפוי, תהליך הטיפול המקדים הוא הכרחי.
טיפול מקדים לפני השטח של מוצרי פלסטיק
כולל בעיקר טיפול בציפוי וטיפול בציפוי. באופן כללי, לפלסטיק יש רמה גבוהה של גבישיות, קוטביות נמוכה או ללא קוטביות כלל, ואנרגיית פני שטח נמוכה, אשר משפיעה על הידבקות הציפוי. מכיוון שפלסטיק הוא מבודד לא מוליך, לא ניתן לציפויו ישירות על פני הפלסטיק בהתאם למפרטים הכלליים של תהליך הציפוי האלקטרואלקטרוני. לכן, לפני טיפול פני השטח, יש לבצע טיפול מקדים הכרחי כדי לשפר את חוזק ההדבקה של הציפוי ולספק שכבה תחתונה מוליכה עם חוזק הדבקה טוב לציפוי.
טיפול מקדים של ציפוי
טיפול מקדים כולל הסרת שומנים של משטח הפלסטיק, כלומר ניקוי השמן וחומר השחרור על פני השטח, והפעלת משטח הפלסטיק, על מנת לשפר את הידבקות הציפוי.
1. הסרת שומנים
הסרת שומנים שלמוצרי פלסטיקבדומה להסרת שומנים ממוצרי מתכת, ניתן לבצע הסרת שומנים ממוצרי פלסטיק על ידי ניקוי עם ממסים אורגניים או הסרת שומנים עם תמיסות מימיות אלקליות המכילות חומרים פעילי שטח. הסרת שומנים עם ממסים אורגניים מתאימה לניקוי פרפין, שעוות דבורים, שומן ולכלוך אורגני אחר מפני השטח של הפלסטיק. הממס האורגני בו נעשה שימוש לא אמור להתמוסס, להתנפח או לסדוק את הפלסטיק, והוא בעל נקודת רתיחה נמוכה, הוא נדיף, אינו רעיל ואינו דליק. תמיסות מימיות אלקליות מתאימות להסרת שומנים מפלסטיק עמיד בפני אלקליות. התמיסה מכילה סודה קאוסטית, מלחים אלקליים וחומרים פעילי שטח שונים. החומר הפעיל שטח הנפוץ ביותר הוא מסדרת OP, כלומר אלקילפנול פוליאוקסיאתילן אתר, שאינו יוצר קצף ואינו נשאר על פני השטח של הפלסטיק.
2、הפעלה על פני השטח
הפעלה זו נועדה לשפר את תכונות פני השטח של פלסטיק, כלומר, ליצור קבוצות פולריות על פני השטח של הפלסטיק או לחספס אותו כך שהציפוי יוכל להירטב ולהיספח ביתר קלות על פני השטח של חומר העבודה. ישנן שיטות רבות לטיפול בהפעלת פני השטח, כגון חמצון כימי, חמצון להבה, איכול באדי ממס וחמצון פריקת קורונה. הנפוץ ביותר הוא טיפול בחמצון גבישים כימי, המשתמש לעתים קרובות בנוזל טיפול בחומצה כרומית, והנוסחה האופיינית שלו היא 4.5% אשלגן דיכרומט, 8.0% מים ו-87.5% חומצה גופרתית מרוכזת (מעל 96%).
חלק ממוצרי הפלסטיק, כגון פוליסטירן ופלסטיק ABS, ניתנים לציפוי ישיר ללא טיפול חמצון כימי. על מנת להשיג ציפוי איכותי, נעשה שימוש גם בטיפול חמצון כימי. לדוגמה, לאחר הסרת שומנים, ניתן לחרוט פלסטיק ABS עם נוזל טיפול חומצה כרומית מדוללת. נוסחת הטיפול האופיינית שלו היא 420 גרם/ליטר חומצה כרומית ו-200 מ"ל/ליטר חומצה גופרתית (משקל סגולי 1.83). תהליך הטיפול הטיפוסי הוא 65℃-70℃/5 דקות ו-10 דקות, שטיפה במים וייבוש. היתרון של לחרוט עם נוזל טיפול חומצה כרומית הוא שלא משנה כמה מורכבת צורתו של מוצר הפלסטיק, ניתן לטפל בו באופן שווה. החיסרון הוא שהפעולה מסוכנת וישנן בעיות זיהום.
טיפול מקדים של ציפוי ציפוי
מטרת הטיפול המקדים בציפוי היא לשפר את הידבקות הציפוי למשטח הפלסטיק וליצור שכבת תחתית של מתכת מוליכה על פני הפלסטיק. תהליך הטיפול המקדים כולל בעיקר: חספוס מכני, הסרת שומנים כימית, חספוס כימי, טיפול ברגישות, טיפול באקטיבציה, טיפול בחיזור וציפוי כימי. שלושת הפריטים הראשונים הם שיפור הידבקות הציפוי, וארבעת הפריטים האחרונים הם יצירת שכבת תחתית של מתכת מוליכה.
1. חספוס מכני וחספוס כימי
טיפול בחספוס מכני וטיפול בחספוס כימי נועדו להפוך את פני השטח של הפלסטיק למחוספסים יותר באמצעות שיטות מכניות ושיטות כימיות בהתאמה כדי להגדיל את שטח המגע בין הציפוי למצע. מקובל לחשוב שכוח ההדבקה שניתן להשיג באמצעות חספוס מכני הוא רק כ-10% מזה של חספוס כימי.
2、הסרת שומנים כימית
שיטת הסרת השומנים לטיפול מקדים בציפוי משטח פלסטיק זהה לשיטת הסרת השומנים לטיפול מקדים בציפוי.
3. רגישות
רגישות היא ספיחה של חומרים מסוימים המתחמצנים בקלות, כגון בדיל דיכלוריד, טיטניום טריכלוריד וכו', על פני השטח של פלסטיק עם יכולת ספיחה מסוימת. חומרים אלה, הנספחים בקלות ומתחמצנים, מתחמצנים במהלך טיפול האקטיביציה, והאקטיבטור מצטמצם לגרעיני גביש קטליטיים ונשאר על פני המוצר. תפקיד הרגישות הוא להניח את היסודות לשכבת המתכת הציפוי הכימי שלאחר מכן.
4、הפעלה
הפעלה היא טיפול במשטח שעבר רגישות בעזרת תמיסה של תרכובות מתכת פעילות קטליטית. מהותה היא טבילת המוצר הנספח עם חומר המחזר בתמיסה מימית המכילה מחמצן של מלח מתכת יקרה, כך שיוני המתכת היקרה מחזרים על ידי S2+n כחומר מחמצן, והמתכת היקרה המחוזרת מושקעת על פני המוצר בצורת חלקיקים קולואידים, בעלי פעילות קטליטית חזקה. כאשר משטח זה טובל בתמיסת ציפוי כימי, חלקיקים אלה הופכים למרכזים קטליטיים, מה שמאיץ את קצב התגובה של הציפוי הכימי.
5、טיפול בהפחתת
לפני ציפוי כימי, המוצרים שהופעלו ונשטפו במים נקיים טובלים בריכוז מסוים של תמיסת חומר מחזר המשמשת בציפוי כימי כדי להפחית ולהסיר את האקטיבטור הלא שטוף. זה נקרא טיפול בחיזור. כאשר מצופים נחושת כימית, משתמשים בתמיסת פורמלדהיד לטיפול בחיזור, וכאשר מצופים ניקל כימי, משתמשים בתמיסת נתרן היפופוספיט לטיפול בחיזור.
6、ציפוי כימי
מטרת הציפוי הכימי היא ליצור שכבת מתכת מוליך על פני השטח של מוצרי פלסטיק כדי ליצור תנאים לציפוי אלקטרוליטי של שכבת המתכת של מוצרי פלסטיק. לכן, ציפוי כימי הוא שלב מפתח בציפוי אלקטרוליטי של פלסטיק.
זמן פרסום: 13 ביוני 2024