Plastik metalleştirme teknolojisi

Plastiklerin kimyasal metalizasyonu, ışık filtreleri, baskılı devre kartları, katalizörler, elektrokaplama boşlukları ve çok daha fazlası gibi endüstriyel ürünlerin ve yarı mamul ürünlerin üretilmesini mümkün kılar. Metalizasyon, plastiklerin mekanik strese, neme ve yüksek sıcaklığa karşı direncini artırabilir. Ek olarak, plastik ve metal kombinasyonu kullanan parçalar metalden önemli ölçüde daha azdır.

İçindekiler:

• Metalleştirmenin teknolojik özellikleri
• Galvanik kaplamaların oluşum özellikleri
• Malzemelerin yapışkan özellikleri
• Vakum metalleştirme
• Evde metalizasyon
• Bakır kaplama
• Gümüş kaplama

Metalleştirmenin teknolojik özellikleri

Bakır, çoğunlukla elektrokaplama için alt tabaka yüzeyi olarak kullanılır. Bakır tabaka, plastikler için bir amortisör rolünü oynar, bu nedenle stresler stabilize edilir, bu tür benzer olmayan malzemelerin termal stres katsayılarında önemli bir farkla kaçınılmazdır.

Alt tabaka ayrıca aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi krom kaplama veya nikel kaplamadır.

Şekle ilişkin açıklamalar:

1. Plastik.
2. Parlak bakır tabaka.
3. Fırçalanmış bakır tabaka.
4. Kimyasal biriktirme metali.
5. Parlak nikel tabaka.
6. Yarı parlak nikel tabaka.
7. Fırçalanmış nikel tabaka.
8. Parlak krom katman.
9. Dönüşüm katmanı.
10. Fırçalanmış ve parlak metalik katmanlar.

Elektriksel olarak iletken kaplama alt katmanına uygulanan bileşimlerin yapısal özellikleri önemli ölçüde değişebilir. Parlak, aydınlatılmış, kadife, kararmış, patine edilmiş ve diğer türdeki filmler hakkında konuşabiliriz. Filmlerin görevi sadece ürünlerin görünümünü iyileştirmek değildir. Örneğin, nikel kaplama kaplamalar plastiklerin ömrünü uzatır. Gerçek şu ki, nikel plastiği sıkıştırabilir ve bu malzemeyi önemli ölçüde güçlendirir.

Galvanik bir kaplama oluşturmak için bir elektrolit gereklidir. Aşağıdakiler dahil olmak üzere kullanılan farklı elektrolit türleri vardır:

• parlak bakır kaplama;
• nikel kaplama için elektrolitler;
• bazik kadife tipi kaplamaların veya katı parçacıklar ile serpiştirilmiş kaplamaların oluşturulduğu özel bileşimler.

Kalay veya çinko gibi diğer metaller de kullanılır. Bununla birlikte, bu tür metalleri uygulamadan önce, pasivasyon gereklidir, bundan sonra yüzeyde bir film görünür (renkle veya renksiz). Bu tür filmler malzemeyi pas veya plaktan korur.

Plastiklerin kimyasal metalizasyonu, metal alt tabakaların yüksek elektrik iletkenliğine sahip olmaması ile karakterizedir. Her durumda, iletkenlik elektrolit durumundan daha düşüktür. Bu nedenle, elektrokimyasal biriktirme sırasında, uygulanan akımın yoğunluğu ihmal edilebilir olmalıdır - kare desimetre başına 0.5 ila 1 Amper. Yoğunluk daha yüksekse, iletken süspansiyon ile temasın olduğu yerin yakınında kaplamanın çözünmesine yol açacak iki kutuplu bir etki ortaya çıkacaktır.

Bazı durumlarda, kaplamanın çözünmesini önlemek için, kimyasal olarak çökeltilmiş metal tabakaya bakır veya nikel uygulanır. Ve bu düşük bir elektrik akımı yoğunluğunda yapılır, ancak sonraki katmanlar normal modda uygulanır.

Galvanik kaplamaların oluşum özellikleri

Galvanik tabaka, her şeyden önce, metalin korozyon işlemlerine karşı direncini sağlar. yürütürken galvanizleme parçalar yoğun elektrolitlerdedir. Böylece operasyonun başarılı olması için parçalara özel ağırlıklandırma ajanları asılır.

Elektroliz kaplamalar metalik kaplamalardan farklıdır, çünkü bunları oluşturmak için çok daha fazla kontak gereklidir. Plastiklerin galvanizlenmesi işlemi ayrıca hazırlık aşamasının karmaşıklığı ile de karakterize edilir, çünkü bu durumda iyi yapışma sağlamak daha zordur.

Malzemelerin yapışkan özellikleri

Yapışma, farklı tipteki elemanlar arasındaki yapışma kalitesini karakterize eder (bu durumda metal ve plastik arasındaki yapışmadan bahsediyoruz). Metal ve plastik kaplamalar arasındaki yapışma mukavemeti, soyulma ve kırılma için metrede 0,8 ile 1,5 kilonewton arasında olmalıdır. Modern teknolojik yollarla mümkün olan maksimum yapışma, metre başına yaklaşık 14 kilonewtons'dur.

Malzemelerin yapışkan kaliteleri en karmaşık olgular arasındadır. Farklı malzemelerin birbirine yapışması ile ilgili tüm sorulara tam olarak cevap verebilecek tek bir teori olmadığını söylemek yeterlidir.

Kimyasal bilim açısından yapışma, farklı vücut tipleri arasındaki kimyasal bir ilişkidir. Plastik yüzeylerde kimyasal etkileşimler görülebilir. Bu tür yüzeylerde metallerle temas eden veya metal yüzeyleri oksitlerle kaplayan fonksiyonel olarak aktif gruplar vardır.

Moleküler yaklaşım yapışmayı, fazlar arası yüzeyler arasında moleküller arası kuvvetlerin varlığı, iki kutbun etkileşimi veya hidrojen bağlarının ortaya çıkmasının bir sonucu olarak yorumlar. Bu, örneğin, kurutulduktan sonra ıslak kazınmış polietilen filmlerin yapışmasını açıklar.

Elektrik teorisi açısından, bir çift cisim etkileşime girdiğinde çift bir elektrik tabakasının ortaya çıkması nedeniyle yapışkan nitelikler ortaya çıkar. Sonuç olarak, bu katman, farklı yüklerin karşılıklı çekiminin elektrostatik kuvvetleri çalıştığı için, cisimlerin birbirlerinden uzaklaşmasına izin vermez.

Yaygın teoriye göre (en yaygın olarak kabul edilir), moleküller karşılıklı olarak yüzey katmanlarına nüfuz ettiğinde açıkça ortaya çıkan moleküller arası etkileşimler nedeniyle yapışma meydana gelir. Şu anda, bir ara katman ortaya çıkıyor, bunun sonucunda malzemeler arasında bariz bir sınır eksikliği var.

Ve son olarak, mekanik teori, plastik yüzeydeki girintilerdeki çıkıntılı metal parçaların çapa yapışmasıyla yapışmayı açıklar. Bu tür çöküntüler bölgede (birkaç mikrometre) çok küçüktür, ancak kimyasal bir yöntemle biriken metal bunlara girdiğinde, mekanik kilitler denir.

Diğer parametreler aşağıdakileri de içeren yapışmayı etkiler:

• plastiğin mukavemet özellikleri;
• plastik bir yüzey üzerinde kimyasal olarak aktif grupların olumlu reaksiyonlarının varlığı;
• başka şekilde promoterler (krom ve kalay bileşikleri, plastikleştiriciler) olarak adlandırılan yapışma uyarıcılarının varlığı;
• ara tabakayı güçlendirmeyi veya hatta tahrip eden anti-promotörlerin yokluğu;
• kimyasal olarak çökeltilmiş metalin yapısı ve bu birikimin meydana geldiği parametreler.

Vakum metalleştirme

Teknoloji, vakum kullanarak nikrom veya alüminyumun plastik üzerine püskürtülmesinden ibarettir. Vakum kullanılarak metalin plastiğe uygulanması özel bir bölmede gerçekleştirilir.Teknik, örneğin otomobil parçaları, plastik bağlantı parçaları, sıhhi tesisat armatürleri, aydınlatma ekipmanları vb.Gibi çeşitli yüzeylere metal bir film uygulamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Metali korumak için, artan sertlik ve neme karşı direnç ile karakterize edilen özel boyalar ve vernikler kullanılır.

Evde metalizasyon

Metalin plastik bir kaplama üzerine kendiliğinden uygulanması için çeşitli teknikler bilinmektedir. Bunların en hesaplı olanı kimyasaldır. Bu durumda, özel bir ekipmana gerek yoktur.

Kullanılan metaller gümüş ve bakırdır. Ortaya çıkan film sadece birkaç mikron kalınlığında olacak, ancak tabana metalik bir parlaklık ile güzel bir görünüm kazandıracak.

Bakır kaplama

İşleme başlamadan önce iyice zımparalayın ve yüzeyi yağdan arındırın. Parçada çıkıntılar (kusurlar) varsa, dikkatlice hiçbir şeye indirgeyin. Yüzeye aşındırıcı dökün ve yüzeyi bir çubukla silin. Poliakrilatlarla uğraşıyorsak, yağdan arındırmak için, parçanın 24 saat bekletildiği bir kostik soda çözeltisine ihtiyacınız olacak. Poliamidlerin yağdan arındırılması için benzin kullanılması tavsiye edilir.

Ürün yağlandıktan sonra damıtılmış suda yıkayın ve bir dakika boyunca yüzde yarım kalay klorür ve hidroklorik asit çözeltisinde (litre başına 40 gram) saklarız. Bu sürece duyarlılaşma denir. Amacı plastik üzerinde bir kalay hidroksit filmi elde etmektir.

Hassaslaştırmadan sonra yüzeyi aktive ediyoruz. Bunu yapmak için 3-4 dakika boyunca, parçayı bir gümüş nitrat çözeltisine (litre başına 2 gram gümüş ve litre başına 20 gram etil alkol) batırın. Ardından, ürünü aşağıdaki bileşenlerden oluşan bir çözeltiye yerleştiriyoruz:

• bakır karbonat - litre başına 200 gram;
• gliserin (% 90) - litre başına 200 gram;
• kostik soda (% 20) - 1 litre;

Çözeltinin sıcaklığı 18-25 derece olmalıdır. İşlem süresi - 60 dakika.

Gümüş kaplama

Plastiğin bakır ile aynı şekilde ön işlemesini yapıyoruz: kum ve bir aşındırıcı uygulayın. Yüzeyi sabun ve suda, sonra da damıtılmış suda yıkarız.

Ürünü bu solüsyonla yağdan arındırın:

• krom anhidrit - litre başına 100 gram;
• demir sülfat - litre başına 10 gram.

Yağdan arındıktan sonra parçayı tekrar damıtılmış suyla yıkayın. Hassasiyeti bir kalay klorür çözeltisinde (litre başına 2 gram) gerçekleştiririz. Ardından, ürünü bu tür bileşenleri içeren bir çözüme yerleştiriyoruz:

• gümüş nitrat - litre başına 3 gram;
• kostik soda - litre başına 3.5 gram;
• amonyak (% 25) - litre başına 8 mililitre;
• glikoz - litre başına 2.5 gram.

Önerilen çözelti sıcaklığı 18 ila 25 derecedir. İşlem süresi - 60 dakika. Sonuç olarak, düzgün ve parlak bir gümüş tabaka görünmelidir. Bir yerde heterojenlikler varsa, bu yetersiz yüzey yağdan arındırma ile açıklanabilir. Bu durumda, uygulanan gümüşü çıkarmanız ve işi tekrarlamanız gerekir.

Gümüşü plastikten çıkarmak için bu çözeltiye ihtiyacınız olacak:

• krom anhidrit - litre başına 10 gram;
• sülfürik asit - litre başına 3 gram.

Tek tip filmin plastiği koruyacak bir vernik tabakası ile muamele edilmesi tavsiye edilir. Daha fazla galvanik yüzey işlemi de mümkündür.