Introdução: O processo de fabricação deprodutos de plásticoO processo inclui principalmente quatro etapas principais: moldagem, tratamento de superfície, impressão e montagem. O tratamento de superfície é uma etapa fundamental e indispensável. Para melhorar a aderência do revestimento e proporcionar uma boa base condutora para a galvanoplastia, o pré-tratamento é essencial.
Pré-tratamento de superfície de produtos plásticos
Inclui principalmente tratamentos de revestimento e galvanoplastia. Geralmente, os plásticos apresentam alto grau de cristalinidade, baixa ou nenhuma polaridade e baixa energia superficial, o que afeta a adesão do revestimento. Como o plástico é um isolante não condutor, não pode ser depositado diretamente sobre sua superfície de acordo com as especificações gerais do processo de galvanoplastia. Portanto, antes do tratamento superficial, é necessário realizar um pré-tratamento para melhorar a aderência do revestimento e fornecer uma camada condutora de base com boa aderência para a galvanoplastia.
Pré-tratamento do revestimento
O pré-tratamento inclui a desengorduragem da superfície plástica, ou seja, a limpeza do óleo e do agente desmoldante presentes na superfície, e a ativação da superfície plástica, a fim de melhorar a adesão do revestimento.
1. Desengorduramento
Desengorduramento deprodutos de plásticoAssim como na desengorduragem de produtos metálicos, a desengorduragem de produtos plásticos pode ser feita com solventes orgânicos ou com soluções aquosas alcalinas contendo tensoativos. A desengorduragem com solventes orgânicos é adequada para remover parafina, cera de abelha, gordura e outras sujidades orgânicas da superfície do plástico. O solvente orgânico utilizado não deve dissolver, inchar ou rachar o plástico, e deve ter baixo ponto de ebulição, ser volátil, atóxico e não inflamável. As soluções aquosas alcalinas são adequadas para desengordurar plásticos resistentes a álcalis. A solução contém soda cáustica, sais alcalinos e diversos tensoativos. O tensoativo mais comumente utilizado é da série OP, ou seja, alquilfenol polioxietileno éter, que não forma espuma e não permanece na superfície do plástico.
2. Ativação de superfície
Essa ativação visa melhorar as propriedades da superfície dos plásticos, ou seja, gerar grupos polares na superfície do plástico ou torná-la rugosa para que o revestimento possa ser mais facilmente umedecido e adsorvido na superfície da peça. Existem muitos métodos para tratamento de ativação de superfície, como oxidação química, oxidação por chama, ataque com vapor de solvente e oxidação por descarga corona. O mais utilizado é o tratamento de oxidação química cristalina, que geralmente utiliza ácido crômico como solução, cuja fórmula típica é 4,5% de dicromato de potássio, 8,0% de água e 87,5% de ácido sulfúrico concentrado (acima de 96%).
Alguns produtos plásticos, como o poliestireno e o plástico ABS, podem ser revestidos diretamente sem tratamento de oxidação química. Para obter um revestimento de alta qualidade, também se utiliza o tratamento de oxidação química. Por exemplo, após a desengorduragem, o plástico ABS pode ser tratado com uma solução diluída de ácido crômico. Sua fórmula típica é de 420 g/L de ácido crômico e 200 ml/L de ácido sulfúrico (densidade 1,83). O processo típico de tratamento consiste em 65 °C a 70 °C por 5 minutos a 10 minutos, lavagem com água e secagem. A vantagem do tratamento com ácido crômico é que, independentemente da complexidade da forma do produto plástico, ele pode ser tratado uniformemente. A desvantagem é que a operação é perigosa e pode gerar problemas de poluição.
Pré-tratamento do revestimento
O objetivo do pré-tratamento de revestimento é melhorar a adesão do revestimento à superfície plástica e formar uma camada condutora de metal sobre essa superfície. O processo de pré-tratamento inclui principalmente: rugosidade mecânica, desengorduramento químico, rugosidade química, tratamento de sensibilização, tratamento de ativação, tratamento de redução e revestimento químico. Os três primeiros itens visam melhorar a adesão do revestimento, e os quatro últimos, formar uma camada condutora de metal.
1. Rugosidade mecânica e rugosidade química
O tratamento de rugosidade mecânica e o tratamento de rugosidade química visam tornar a superfície do plástico mais rugosa por métodos mecânicos e químicos, respectivamente, para aumentar a área de contato entre o revestimento e o substrato. Geralmente, acredita-se que a força de adesão que pode ser alcançada por rugosidade mecânica seja apenas cerca de 10% daquela obtida por rugosidade química.
2. Desengorduramento químico
O método de desengorduramento para pré-tratamento de revestimento de superfície plástica é o mesmo que o método de desengorduramento para pré-tratamento de revestimento.
3. Sensibilização
A sensibilização consiste na adsorção de substâncias facilmente oxidáveis, como o dicloreto de estanho, o tricloreto de titânio, etc., na superfície de plásticos com determinada capacidade de adsorção. Essas substâncias adsorvidas são oxidadas durante o tratamento de ativação, e o ativador é reduzido a núcleos de cristais catalíticos que permanecem na superfície do produto. O papel da sensibilização é criar a base para a subsequente deposição química da camada metálica.
4. Ativação
A ativação consiste no tratamento da superfície sensibilizada com o auxílio de uma solução de compostos metálicos cataliticamente ativos. Sua essência é imergir o produto adsorvido com o agente redutor em uma solução aquosa contendo um oxidante de sal de metal precioso, de modo que os íons do metal precioso sejam reduzidos pelo S²⁺n, que atua como oxidante, e o metal precioso reduzido seja depositado na superfície do produto na forma de partículas coloidais, que possuem forte atividade catalítica. Quando essa superfície é imersa em uma solução de revestimento químico, essas partículas se tornam centros catalíticos, o que acelera a taxa de reação do revestimento químico.
5. Tratamento de redução
Antes da galvanoplastia química, os produtos, após serem ativados e lavados com água limpa, são imersos em uma solução de agente redutor com concentração específica, utilizada no processo para reduzir e remover o ativador não removido. Esse processo é chamado de tratamento de redução. Na galvanoplastia química de cobre, utiliza-se solução de formaldeído para o tratamento de redução, enquanto na galvanoplastia química de níquel, utiliza-se solução de hipofosfito de sódio.
6. Revestimento químico
O objetivo da galvanoplastia química é formar uma película metálica condutora na superfície de produtos plásticos, criando as condições necessárias para a deposição eletrolítica da camada metálica. Portanto, a galvanoplastia química é uma etapa fundamental no processo de galvanoplastia de plásticos.
Data da publicação: 13/06/2024