Wprowadzenie: Proces produkcyjnyprodukty z tworzyw sztucznychObejmuje on cztery główne procesy: formowanie, obróbkę powierzchni, drukowanie i montaż. Obróbka powierzchni jest niezbędnym elementem. Aby poprawić wytrzymałość wiązania powłoki i zapewnić dobrą przewodzącą bazę dla powłoki, niezbędny jest proces obróbki wstępnej.
Wstępna obróbka powierzchni wyrobów z tworzyw sztucznych
Obejmuje głównie obróbkę powłokową i galwaniczną. Zazwyczaj tworzywa sztuczne charakteryzują się wysokim stopniem krystaliczności, małą polarnością lub jej brakiem oraz niską energią powierzchniową, co wpływa na przyczepność powłoki. Ponieważ tworzywo sztuczne jest nieprzewodzącym izolatorem, nie można go bezpośrednio nakładać na powierzchnię tworzywa sztucznego zgodnie z ogólnymi specyfikacjami procesu galwanizacji. Dlatego przed obróbką powierzchni należy przeprowadzić niezbędną obróbkę wstępną w celu poprawy wytrzymałości wiązania powłoki i zapewnienia przewodzącej warstwy spodniej o dobrej wytrzymałości wiązania dla powłoki.
Wstępne przygotowanie powłoki
Wstępne przygotowanie obejmuje odtłuszczenie powierzchni tworzywa sztucznego, tj. usunięcie oleju i środka antyadhezyjnego z powierzchni oraz aktywację powierzchni tworzywa sztucznego w celu zwiększenia przyczepności powłoki.
1. Odtłuszczanie
Odtłuszczanieprodukty z tworzyw sztucznychPodobnie jak w przypadku odtłuszczania wyrobów metalowych, odtłuszczanie wyrobów z tworzyw sztucznych można przeprowadzić poprzez czyszczenie rozpuszczalnikami organicznymi lub odtłuszczanie alkalicznymi roztworami wodnymi zawierającymi środki powierzchniowo czynne. Odtłuszczanie rozpuszczalnikami organicznymi nadaje się do usuwania parafiny, wosku pszczelego, tłuszczu i innych zanieczyszczeń organicznych z powierzchni tworzyw sztucznych. Zastosowany rozpuszczalnik organiczny nie powinien rozpuszczać, pęcznieć ani pękać tworzywa sztucznego, a ponadto ma niską temperaturę wrzenia, jest lotny, nietoksyczny i niepalny. Alkaliczne roztwory wodne nadają się do odtłuszczania tworzyw sztucznych odpornych na działanie alkaliów. Roztwór zawiera sodę kaustyczną, sole alkaliczne i różne środki powierzchniowo czynne. Najczęściej stosowanym środkiem powierzchniowo czynnym jest seria OP, czyli eter polioksyetylenowy alkilofenolu, który nie tworzy piany i nie pozostaje na powierzchni tworzywa sztucznego.
2. Aktywacja powierzchni
Aktywacja ta ma na celu poprawę właściwości powierzchniowych tworzyw sztucznych, tj. wygenerowanie grup polarnych na powierzchni tworzywa sztucznego lub jej szorstkość, co ułatwia zwilżanie i adsorpcję powłoki na powierzchni przedmiotu obrabianego. Istnieje wiele metod aktywacji powierzchni, takich jak utlenianie chemiczne, utlenianie płomieniowe, trawienie parą rozpuszczalnika i utlenianie wyładowaniami koronowymi. Najpowszechniej stosowaną metodą jest chemiczne utlenianie kryształów, często z użyciem cieczy zawierającej kwas chromowy. Typowy skład mieszanki to 4,5% dichromianu potasu, 8,0% wody i 87,5% stężonego kwasu siarkowego (ponad 96%).
Niektóre produkty z tworzyw sztucznych, takie jak polistyren i tworzywa ABS, można powlekać bezpośrednio bez chemicznego utleniania. Aby uzyskać wysokiej jakości powłokę, stosuje się również chemiczne utlenianie. Na przykład, po odtłuszczeniu, tworzywo ABS można wytrawić rozcieńczonym roztworem kwasu chromowego. Typowy skład roztworu to 420 g/l kwasu chromowego i 200 ml/l kwasu siarkowego (gęstość właściwa 1,83). Typowy proces trawienia to temperatura 65℃ ...
Wstępna obróbka powłoki
Celem wstępnej obróbki powłoki jest poprawa przyczepności powłoki do powierzchni tworzywa sztucznego oraz utworzenie przewodzącej, metalowej warstwy spodniej na powierzchni tworzywa sztucznego. Proces wstępnej obróbki obejmuje głównie: chropowatość mechaniczną, odtłuszczanie chemiczne, chropowatość chemiczną, obróbkę sensytyzacyjną, obróbkę aktywacyjną, obróbkę redukcyjną oraz galwanizację chemiczną. Pierwsze trzy etapy mają na celu poprawę przyczepności powłoki, a ostatnie cztery – utworzenie przewodzącej, metalowej warstwy spodniej.
1. Szorstkowanie mechaniczne i szorstkowanie chemiczne
Szorstkowanie mechaniczne i chemiczne ma na celu zwiększenie chropowatości powierzchni tworzywa sztucznego, odpowiednio metodami mechanicznymi i chemicznymi, w celu zwiększenia powierzchni styku powłoki z podłożem. Powszechnie uważa się, że siła wiązania, jaką można uzyskać poprzez chropowatość mechaniczną, stanowi zaledwie około 10% siły wiązania uzyskiwanej dzięki chropowatości chemicznej.
2. Odtłuszczanie chemiczne
Metoda odtłuszczania stosowana przy wstępnym przygotowaniu powłoki powierzchniowej z tworzyw sztucznych jest taka sama jak metoda odtłuszczania stosowana przy wstępnym przygotowaniu powłoki.
3. Uczulenie
Sensytyzacja polega na adsorpcji łatwo utleniających się substancji, takich jak dichlorek cyny, trichlorek tytanu itp., na powierzchni tworzyw sztucznych o określonej zdolności adsorpcyjnej. Te zaadsorbowane, łatwo utleniające się substancje utleniają się podczas procesu aktywacji, a aktywator ulega redukcji do katalitycznych zarodków krystalizacji i pozostaje na powierzchni produktu. Rolą sensytyzacji jest stworzenie podwalin pod późniejszą chemiczną powłokę metaliczną.
4. Aktywacja
Aktywacja polega na poddaniu uczulonej powierzchni działaniu roztworu katalitycznie aktywnych związków metali. Jej istotą jest zanurzenie produktu zaadsorbowanego reduktorem w wodnym roztworze zawierającym utleniacz soli metalu szlachetnego, tak aby jony metalu szlachetnego zostały zredukowane przez S2+n jako utleniacz, a zredukowany metal szlachetny osadza się na powierzchni produktu w postaci cząstek koloidalnych, które wykazują silną aktywność katalityczną. Po zanurzeniu tej powierzchni w roztworze do galwanizacji chemicznej cząstki te stają się centrami katalitycznymi, co przyspiesza reakcję galwanizacji chemicznej.
5. Leczenie redukcyjne
Przed galwanizacją chemiczną, produkty, które zostały aktywowane i przemyte czystą wodą, zanurza się w roztworze środka redukującego o określonym stężeniu, stosowanym w galwanizacji chemicznej, w celu redukcji i usunięcia nieumytego aktywatora. Proces ten nazywa się obróbką redukcyjną. W przypadku galwanizacji miedzią chemiczną, do obróbki redukcyjnej stosuje się roztwór formaldehydu, a w przypadku galwanizacji niklem chemicznym, do obróbki redukcyjnej stosuje się roztwór podfosforynu sodu.
6. Galwanizacja chemiczna
Celem galwanizacji chemicznej jest utworzenie przewodzącej warstwy metalu na powierzchni wyrobów z tworzyw sztucznych, co pozwala na stworzenie warunków do galwanizacji warstwy metalu. Dlatego galwanizacja chemiczna jest kluczowym etapem galwanizacji tworzyw sztucznych.
Czas publikacji: 13-06-2024