icolorex.htgetrid.com/bg/Специални материалиДруги покрития

Технология за метализация на пластмаси

Химическата метализация на пластмасите прави възможно производството на такива промишлени продукти и полуготови продукти като светлинни филтри, печатни платки, катализатори, заготовки за галванопластика и много други. Метализацията може да подобри устойчивостта на пластмасите срещу механични натоварвания, влага и висока температура. Освен това частите, които използват комбинация от пластмаса и метал, тежат значително по-малко от метала.

Метализирани пластмасови изделия

Технологични характеристики на метализацията

Медта най-често се използва като подслойна повърхност за галванопластика. Медният слой играе ролята на амортисьор за пластмаса, поради което напреженията са стабилизирани, които са неизбежни със значителна разлика в коефициентите на термично напрежение на такива различни материали.

Подслоят е допълнително хромиран или никелиран, както е показано на фигурата по-долу.

 

Опции за облицоване на конструкции
Варианти на покривни конструкции в няколко слоя

Обяснения за фигурата:

  1. Пластична.
  2. Гланцов меден слой.
  3. Четка меден слой.
  4. Химическо отлагане на метал.
  5. Гланцов никелов слой.
  6. Полу-лъскав слой никел.
  7. Нанесен никелов слой.
  8. Лъскав хромиран слой.
  9. Преобразуващ слой.
  10. Четки и лъскави метални слоеве.

Структурните характеристики на съставите, нанесени върху електропроводимия подслой на покритието, могат да варират значително. Можем да говорим за филми от лъскави, изсветлени, велурени, почернели, патинирани и други видове. Задачата на филмите е не само да подобрят външния вид на продуктите. Например никелираните покрития удължават живота на пластмасите. Факт е, че никелът е способен да компресира пластмаса, като значително укрепва този материал.

Никел парчета

За да създадете галванично покритие, е необходим електролит. Използват се различни видове електролити, включително:

  • блестящо медно покритие;
  • електролити за никелиране;
  • специални състави, на базата на които се създават велурови покрития или покрития, взаимосвързани с твърди частици.

Използват се и други метали, като калай или цинк. Преди да се прилагат такива метали, се изисква пасивиране, след което на повърхността се появява филм (със или без цвят). Такива филми предпазват материала от ръжда или плака.

Метален калай

Химическата метализация на пластмасите се характеризира с това, че металните подслоеве нямат висока електрическа проводимост. Във всеки случай проводимостта е по-ниска, отколкото при електролита. Следователно, по време на електрохимичното отлагане, плътността на приложения ток трябва да бъде незначителна - от 0,5 до 1 ампер на квадратен дециметър. Ако плътността е по-висока, ще се получи биполярен ефект, който ще доведе до разтваряне на покритието в близост до мястото, където има контакт с проводимата суспензия.

В някои случаи, за да се избегне разтварянето на покритието, медът или никелът се нанасят върху химически отлагания метален слой. И това се прави при ниска плътност на електрическия ток, но следващите слоеве се прилагат в обичайния режим.

към съдържание ↑

Характеристики на създаването на галванични покрития

На първо място галваничният слой осигурява устойчивостта на метала към корозионни процеси. При извършване на галванизация частите са в плътни електролити. По този начин, за да бъде операцията успешна, на частите са окачени специални теглители.

Покритията с галванопластика се различават от металните по това, че за създаването им ще е необходим много по-голям брой контакти. Процесът на поцинковане на пластмаси също се характеризира със сложността на подготвителната фаза, тъй като в този случай е по-трудно да се осигури добра адхезия.

към съдържание ↑

Адхезивни свойства на материалите

Адхезията характеризира качеството на сцепление между елементи от различни видове (в случая говорим за сцепление между метал и пластмаса). Якостта на сцепление между метални и пластмасови покрития трябва да бъде между 0,8 и 1,5 килоневрона на метър - за пилинг и равна на 14 мегапаскала - за счупване. Максималната възможна адхезия, постигната чрез съвременни технологични средства, е приблизително 14 килоневрона на метър.

Пластмасов продукт за метализация

Адхезивните качества на материалите са сред най-сложните явления. Достатъчно е да се каже, че няма единна теория, която да отговори напълно на всички въпроси, свързани с прилепването на различни материали един към друг.

От гледна точка на химическата наука, адхезията е химическа връзка между различни видове тела. Химичните взаимодействия могат да се видят на пластмасови повърхности. На такива повърхности има функционално активни групи, които влизат в контакт с метали или покриват метални повърхности с оксиди.

Молекулярният подход тълкува адхезията като следствие от наличието на междумолекулни сили върху повърхността на интерфазата, взаимодействието на два полюса или появата на водородни връзки. Това обяснява например адхезията на влажни гравирани полиетиленови филми след изсушаване.

Метални пластмасови мебелни обков

От гледна точка на електрическата теория, адхезивните качества възникват поради факта, че когато двойка тела си взаимодействат, се появява двоен електрически слой. В резултат на това този слой не позволява телата да се отдалечават един от друг, тъй като електростатичните сили на взаимно привличане на различни заряди работят.

Според дифузната теория (най-широко приетата) адхезията се получава поради междумолекулни взаимодействия, които особено ясно се проявяват по време на взаимното навлизане на молекулите в повърхностните слоеве. По това време се появява междинен слой, в резултат на което липсва очевидна граница между материалите.

И накрая, механичната теория обяснява адхезията чрез анкерна адхезия на стърчащите метални части в вдлъбнатините на пластмасовата повърхност. Такива вдлъбнатини са с много малка площ (няколко микрометра), но когато метал, отложен по химичен метод, попадне в тях, се появяват така наречените механични брави.

Метален предпазен шлем

Други параметри влияят на адхезията, включително следното:

  • якостни характеристики на пластмасата;
  • наличието на благоприятни реакции на химически активни групи върху пластмасова повърхност;
  • наличието на стимуланти на адхезия, които иначе се наричат ​​промотори (хромови и калаени съединения, пластификатори);
  • липсата на анти-промотори, които възпрепятстват укрепването или дори разрушават междинния слой;
  • структурата на химически натрупания метал, както и параметрите, при които се извършва това отлагане.
към съдържание ↑

Вакуумна метализация

Технологията се състои в пръскане на пластмаса с нихром или алуминий с помощта на вакуум. Прилагането на метал върху пластмаса с помощта на вакуум се извършва в специална камера.Техниката се използва широко за нанасяне на метален филм върху различни повърхности, например автомобилни части, пластмасови фитинги, водопроводни тела, осветително оборудване и др. За защита на метала се използват специални бои и лакове, характеризиращи се с повишена твърдост и устойчивост на влага.

Вакуумна камера за метализация
Вакуумна камера за метализация
към съдържание ↑

Метализация у дома

Известни са няколко техники за самостоятелно нанасяне на метал върху пластмасово покритие. Най-достъпният от тях е химическият. В този случай не е необходимо специално оборудване.

Използваните метали са сребро и мед. Полученият филм ще бъде с дебелина само няколко микрона, но ще придаде на основата красив вид с метален блясък.

към съдържание ↑

Медно покритие

Преди да обработите, разпечете добре и обезмаслете повърхността. Ако частта има издутини (дефекти), внимателно ги намалете до нищо. Изсипете абразив върху повърхността и избършете повърхността с тампон. Ако имаме работа с полиакрилати, за обезмасляване ще ви е необходим разтвор на сода каустик, в която частта се накисва за 24 часа. Препоръчва се използването на бензин за обезмасляване на полиамиди.

Когато продуктът се обезмаслява, го измиваме в дестилирана вода и след това за минута го държим в полупроцентен разтвор на калаен хлорид и солна киселина (40 грама на литър). Този процес се нарича сенсибилизация. Целта му е да се получи филм от калаен хидроксид върху пластмаса.

Дестилирана вода за изплакване

След сенсибилизация активираме повърхността. За да направите това, в продължение на 3-4 минути, накиснете частта в разтвор на сребърен нитрат (2 грама сребро на литър и 20 грама етилов алкохол на литър). След това поставяме продукта в разтвор, състоящ се от следните компоненти:

  • меден карбонат - 200 грама на литър;
  • глицерин (90%) - 200 грама на литър;
  • сода каустик (20%) - 1 литър;

Температурата на разтвора трябва да бъде 18-25 градуса. Време за обработка - 60 минути.

към съдържание ↑

Обшивка със сребро

Ние извършваме предварителна обработка на пластмаса по същия начин, както в случая с мед: пясък и нанасяме абразив. Измиваме повърхността в сапун и вода, а след това в дестилирана вода.

Обезмаслете продукта с този разтвор:

  • хромов анхидрид - 100 грама на литър;
  • железен сулфат - 10 грама на литър.

Железен сулфат за обезмасляване

След обезмасляване, измийте частта отново в дестилирана вода. Ние извършваме сенсибилизация в разтвор на калаен хлорид (2 грама на литър). На следващо място, поставяме продукта в разтвор, който включва такива компоненти:

  • сребърен нитрат - 3 грама на литър;
  • сода каустик - 3,5 грама на литър;
  • амоняк (25%) - 8 милилитра на литър;
  • глюкоза - 2,5 грама на литър.

Препоръчителната температура на разтвора е от 18 до 25 градуса. Време за обработка - 60 минути. В резултат на това трябва да се появи равномерен и блестящ сребърен слой. Ако някъде има хетерогенности, тогава това може да се обясни с недостатъчно обезмасляване на повърхността. В този случай трябва да премахнете нанесеното сребро и да повторите работата отново.

За да премахнете сребро от пластмаса, ще ви трябва това решение:

  • хромов анхидрид - 10 грама на литър;
  • сярна киселина - 3 грама на литър.

Препоръчва се да се обработи равномерен филм със слой лак, който ще защити пластмасата. Възможна е и допълнителна галванична повърхностна обработка.

Коментари и отзиви (2)
  1. Виталий

    Здравейте, възможно ли е или не, вашият начин да използвате медно покритие като проводящ слой? Благодаря ви

    1. Олга

      Здравейте, кажете ми, моля, възможно ли е да приложите метода си за сребристо покритие за PET или BOPP филми?

Добавете коментар

бои

лепило

Инструментите