Технологија метализације пластике

Хемијска метализација пластике омогућава производњу таквих индустријских производа и полупроизвода као светлосни филтри, штампане плоче, катализатори, галванске празнине и још много тога. Метализацијом се може побољшати отпорност пластике на механички стрес, влагу и високе температуре. Поред тога, делови који користе комбинацију пластике и метала теже мање од метала.

Садржај:

• Технолошке карактеристике метализације
• Карактеристике израде галванских премаза
• Лепљива својства материјала
• Вакуумска метализација
• Метализација код куће
• Поплочавање бакра
• Посребрење

Технолошке карактеристике метализације

Бакар се најчешће користи као слој подлоге за галванско посипање. Слој бакра игра улогу амортизера за пластику, који стабилизује напоне који су неизбежни уз значајну разлику у коефицијентима топлотног напрезања таквих различитих материјала.

Подслој је додатно хромиран или никлован, као што је приказано на доњој слици.

Објашњења за лик:

1. Пластични.
2. Слој бакра.
3. Слој од брушеног бакра.
4. Хемијско таложење метала.
5. Сјајни никл слој.
6. Полусјајни слој никла.
7. Слој никла од брушеног никла.
8. Сјајни хромирани слој.
9. Конверзни слој.
10. Брушени и сјајни метални слојеви.

Структурне карактеристике композиција нанетих на електрично проводљиви премазни слој могу значајно да се разликују. Можемо разговарати о филмовима сјајних, осветљених, велур, поцрњелих, патинираних и других врста. Задатак филмова није само побољшати изглед производа. На пример, никловани премази продужују век пластике. Чињеница је да никал може да компримира пластику, значајно ојачавајући овај материјал.

Да бисте створили галвански премаз, потребан је електролит. Користе се различите врсте електролита, укључујући:

• сјајна бакарна облога;
• електролити за никање;
• посебне композиције на основу којих се стварају премази или превлаке велур-испреплетених са чврстим честицама.

Такође се користе и други метали, попут коситра или цинка. Ипак, пре наношења таквих метала, потребна је пасивација након које ће се на површини појавити филм (са или без боје). Такви филмови штите материјал од рђе или плака.

Хемијска метализација пластике карактерише чињеница да метални слојеви немају високу електричну проводљивост. Проводљивост је у сваком случају нижа него у случају електролита. Због тога, за време електрохемијског таложења, густина струје треба да буде занемарљива - од 0,5 до 1 Ампера по квадратном дециметру. Ако је густина већа, настаће биполарни ефекат, што ће довести до растварања премаза у близини места где постоји контакт са проводљивом суспензијом.

У неким случајевима, да се избегне растварање премаза, бакар или никл се наносе на хемијски наслојени метални слој. И то се врши при малој густини електричне струје, али следећи слојеви се наносе у уобичајеном режиму.

Карактеристике израде галванских премаза

Галвански слој, пре свега, осигурава отпорност метала на корозијске процесе. Током галванизација делови су у густим електролитима. На тај начин, како би операција била успешна, на делове су окачене посебне масе за вагање.

Премази за галванизирање разликују се од металних по томе што ће им бити потребан знатно већи број контаката. Процес поцинчавања пластике карактерише и сложеност припремне фазе, јер је у овом случају теже осигурати добро пријањање.

Лепљива својства материјала

Лепљење карактерише квалитет лепљења између елемената различитих типова (у овом случају говоримо о адхезији између метала и пластике). Снага лепљења између металних и пластичних премаза треба да буде између 0,8 и 1,5 килоневтона по метру - за љуштење и једнака 14 мегапаскала - за ломљење. Максимално могуће пријањање које се постиже савременим технолошким средствима је око 14 киловвтонс по метру.

Лепљиве особине материјала су међу најкомплекснијим појавама. Довољно је рећи да не постоји јединствена теорија која би у потпуности одговорила на сва питања која се тичу спајања различитих материјала.

Са гледишта хемијске науке, адхезија је хемијски однос између различитих врста тела. На пластичним површинама могу се видети хемијске интеракције. На таквим површинама постоје функционално активне групе које долазе у контакт са металима или премазују металне површине оксидима.

Молекуларни приступ тумачи адхезију као последицу присуства интермолекуларних сила на интерфазној површини, интеракције два пола или појаве водоничних веза. То објашњава, на пример, пријањање влажних јетканим полиетиленским филмовима након сушења.

Са гледишта електричне теорије, адхезивне квалитете настају због чињенице да када пар тијела међусобно дјелује, појављује се двоструки електрични слој. Као резултат тога, овај слој не дозвољава да се тела одмакну једно од другог, будући да електростатичке силе међусобног привлачења различитих набоја делују.

Према дифузној теорији (најшире прихваћена), адхезија настаје због интермолекуларних интеракција, које се посебно јасно манифестују током међусобног продора молекула у површинске слојеве. У овом тренутку се појављује интермедијарни слој, због чега недостаје очигледна граница између материјала.

И на крају, механичка теорија објашњава пријањање пријањањем сидра избочених металних делова у удубљењима на пластичној површини. Такве депресије су врло малене површине (неколико микрометара), међутим, када метал који се депонује хемијском методом уђе у њих, појављују се такозване механичке браве.

Остали параметри утичу на пријањање, укључујући следеће:

• карактеристике чврстоће пластике;
• присуство повољних реакција хемијски активних група на пластичној површини;
• присуство стимулатора адхезије, који се иначе називају промотори (једињења хрома и коситра, пластификатори);
• одсуство анти-промотора који спречавају јачање или чак уништавање средњег слоја;
• структуру хемијски таложеног метала, као и параметре на којима долази до таложења.

Вакуумска метализација

Технологија се састоји у прскању пластике нихромом или алуминијумом помоћу вакуума. Примена метала на пластику помоћу вакуума врши се у посебној комори.Техника се широко користи за наношење металног филма на различите површине, на пример, делове аутомобила, пластичне арматуре, водоводне инсталације, расветну опрему итд. За заштиту метала користе се посебне боје и лакови које карактерише повећана тврдоћа и отпорност на влагу.

Метализација код куће

Познато је неколико техника за самостално наношење метала на пластични премаз. Најприступачнији од њих је хемијски. У овом случају није потребна посебна опрема.

Употребљени метали су сребро и бакар. Резултирајући филм ће бити дебљине само неколико микрона, али ће бази дати леп изглед металним сјајем.

Поплочавање бакра

Пре обраде, песак добро обришите и очистите површину. Ако део има избочине (недостатке), пажљиво их смањите на ништа. Сипајте абразив на површину и обришите површину тампоном. Ако имамо посла са полиакрилатима, за одмашћивање ће вам требати раствор каустичне соде, у којој део натапате 24 сата. Препоручује се употреба бензина за одмашћивање полиамида.

Када се производ одмрзне, оперемо га у дестилованој води, а затим га држимо у пола процента кашиковог клорида и хлороводоничне киселине (40 грама по литру). Овај процес се назива преосјетљивост. Његова намена је да се добије филм од коситреног хидроксида на пластици.

Након осетљивости активирамо површину. Да бисте то учинили, намочите део у раствору сребрног нитрата (2 грама сребра по литри и 20 грама етил-алкохола по литри). Затим ставимо производ у раствор који се састоји од следећих компоненти:

• бакар-карбонат - 200 грама по литру;
• глицерин (90%) - 200 грама по литру;
• каустична сода (20%) - 1 литар;

Температура раствора треба да буде 18-25 степени. Време обраде - 60 минута.

Посребрење

Прелиминарну обраду пластике изводимо на исти начин као и код бакра: пескамо и наносимо абразив. Површину перемо у сапуну, а затим у дестилованој води.

Очистите производ овим раствором:

• анхидрид хрома - 100 грама по литру;
• жељезни сулфат - 10 грама по литру.

Након одмашћивања, део поново оперите у дестилованој води. Изводимо сензибилизацију у раствору калај-хлорида (2 грама по литри). Затим ставимо производ у раствор који садржи такве компоненте:

• сребрни нитрат - 3 грама по литру;
• каустична сода - 3,5 грама по литру;
• амонијак (25%) - 8 милилитара по литру;
• глукоза - 2,5 грама по литру.

Препоручена температура раствора је од 18 до 25 степени. Време обраде - 60 минута. Као резултат, требало би да се појави уједначен и сјајан сребрни слој. Ако негде постоје хетерогености, онда се то може објаснити недовољним одмашћивањем површине. У том случају морате уклонити нанесено сребро и поновити рад поново.

Да бисте уклонили сребро из пластике, требаће вам ово решење:

• анхидрид хрома - 10 грама по литру;
• сумпорна киселина - 3 грама по литру.

Препоручује се обрада једноличног филма са слојем лака који ће заштитити пластику. Могућа је и додатна галванска обрада површине.