Műanyag fémezés technológiája
A műanyagok fémezése – az eljárás technológiája
A műanyagok kémiai fémezése lehetővé teszi olyan ipari termékek és félkész termékek gyártását, mint a nyomtatott áramköri táblák, fényszűrők, katalizátorok, valamint a galvanikus és még sok más gyártmányok.
A fémezés lehetővé teszi a műanyagok mechanikai behatásokkal, magas hőmérséklettől és nedvességgel szembeni ellenálló képességének javítását.
Ráadásul az olyan alkatrészek, amelyek fém és műanyag kombinációját használják, sokkal kevesebbet súlyoznak, mint a fémek.
Tartalom:
A fémezés technológiai jellemzői
A rézet általában rétegelt felületként használják az galvanizáláshoz. A rézréteg fogja játszani a műanyag csappantyújának szerepét, amelynek következtében a feszültség stabilizálódik, és ez elkerülhetetlen az ilyen eltérő anyagok hőhatás-együtthatójának jelentős különbségével. az alréteg további krómozott vagy nikkelezett, az alábbiak szerint.
A rétegek összetétele:
- Műanyag.
- Csiszolt rézréteg.
- Fényes rézréteg.
- Fém kémiai lerakódás.
- Nikkel fényes réteg.
- Félig fényes nikkelréteg.
- Matt nikkelréteg.
- Fényes krómréteg.
- Konverziós réteg.
- Fényes és matt fémréteg.
Az elektromosan vezető bevonó alrétegre alkalmazott szerkezeti kompozit tulajdonságok nagymértékben változhatnak. Beszélhetünk fényes, velúr, tisztított, feketített, patinált és más típusú filmekről.
A filmek feladata nemcsak a termékek megjelenésének javítása. Például a nikkelezett bevonatok meghosszabbítják a műanyag élettartamát. A helyzet az, hogy a nikkel tömörítheti a műanyagot, nagymértékben erősítve az anyagot.
Az elektromosan vezető bevonórétegre alkalmazandó szerkezeti összetétel jellemzői nagymértékben változhatnak. A tisztított, fényes, feketes, velúr, patinált és más típusú filmekről beszélünk. A filmek feladata nemcsak a termékek megjelenésének javítása. Például a nikkelezett bevonatok meghosszabbítják a műanyagok élettartamát. A tény az, hogy a nikkel lakhat a műanyagban, ezáltal jelentősen megerősítve az anyagot. Galván bevonat létrehozásához elektrolitra van szükség.
Különböző típusú elektrolitok használhatók, beleértve:
- Ragyogó réz bevonat.
- Elektrolitok a nikkel felhordására.
- Speciális kompozíciók, amelyek alapján velúr-típusú bevonatok vagy szilárd részecskékkel átitatott bevonatok készülnek.
Más fémeket is kell használni, például cinket vagy ónt. De az ilyen típusú fémek felhordása előtt passziválásra van szükség, amely után egy film jelenik meg a felületen (színnel vagy anélkül). Az ilyen típusú filmek megvédik az anyagot a rozsdától vagy a plakktól. A műanyagok kémiai fémezéséhez az a jellemző, hogy a fém típusú rétegek nem rendelkeznek nagy elektromos vezetőképességgel. Mindenesetre a vezetőképesség sokkal alacsonyabb lesz, mint az elektrolit esetében.
Ezért az elektrokémiai lerakódás során a felhasznált áram sűrűségének kicsinek kell lennie – 0,5-1 amper / négyzetkilométer. Ha a sűrűség nagyobb, bipoláris hatás lép fel, amely a bevonat feloldódásához vezet ahhoz a helyhez, ahol a vezető szuszpenzióval érintkezésbe kerül. Bizonyos esetekben a bevonat feloldódásának elkerülése érdekében nikkel vagy réz kerül a fémréteggel lerakódott fémrétegre. Ugyanakkor mindez alacsony elektromos áram sűrűség mellett történik, de további rétegeket alkalmaznak normál módban.
Részletek
A módszer áttekintése
A borítás jellemzői
Mindenekelőtt a galván réteg biztosítja a fém korróziós folyamatokkal szembeni ellenálló képességét. Galvanizáláskor az alkatrészek sűrű elektrolitokban vannak. Így ahhoz, hogy a művelet sikeres legyen, az alkatrészekre speciális súlymérő szereket kell függeszteni.
Felhívjuk figyelmét, hogy a galván bevonatok abban különböznek a fém bevonatoktól, hogy sokkal több érintkezőt igényelnek a létrehozásukhoz. A műanyagok galvanizálásának folyamatát az előkészítési szakasz összetettsége is jellemzi, mivel ebben az esetben sokkal nehezebb a kiváló tapadási fokozatot biztosítani.
Az anyagok tapadó tulajdonságai
Kicsit többet a műanyagok fémezéséről. A tapadást a heterogén elemek tapadásának minősége jellemzi (ebben az esetben a műanyag és a fém közötti tapadásra összpontosítunk). A tapadási szilárdságnak a műanyag és fém bevonatok között 0,8 és 1,5 kN / méter között kell lennie – a hámozáshoz – és 14 MPa-nak kell lennie a törésnek. A modern technológiai eszközökkel elért maximális tapadási fok kb. 14 kN / méter. Az anyagok tapadási tulajdonságai a meglehetősen összetett jelenségek között szerepelnek. Azt mondhatjuk, hogy nincs egységes elmélet, amely teljes mértékben megválaszolná a különféle anyagok egymással való tapadásával kapcsolatos kérdéseket.
A kémiai tudomány szempontjából az adhézió egy különféle típusú test közötti kémiai kapcsolat. A kémiai kölcsönhatások a műanyag felületeken láthatók. Ilyen helyeken vannak funkcionálisan aktív csoportok, amelyek érintkeznek fémekkel vagy bevonattal ellátott fémfelületek oxidokkal. A molekuláris megközelítés az adhéziót az interfázisfelületen lévő intermolekuláris erők jelenlétének, valamint két pólus kölcsönhatásának vagy hidrogénkötések megjelenésének következményeként értelmezi.
Ez magyarázza például a nedvesen maratott polietilén filmek tapadását szárítás után. Az elektromos elmélet szempontjából az adhéziós tulajdonságok megjelennek, mivel egy testpár kölcsönhatásakor kettős elektromos réteg jelenik meg. Ennek a műveletnek a eredményeként a réteg nem engedi a testeknek egymástól való távolodást, mivel a különféle töltések kölcsönös vonzerőjének elektrosztatikus erői működnek.
A diffúz elmélet szerint (a legnépszerűbb) az adhézió az intermolekuláris típusú kölcsönhatások következtében jön létre, amelyek jellemzői egyértelműen megnyilvánulnak a molekulák kölcsönhatásában a felszíni rétegekbe. Ugyanakkor egy bizonyos közbenső réteg jelenik meg, amelynek eredményeként megfigyelhető az anyagok közötti tiszta határ hiánya. És végül, az elmélet mechanikus változata megmagyarázza az adhéziót a rögzítési típusú adhéziónak köszönhetően, amely a fém részeit a műanyag felületén lévő mélyedésekbe nyúlja ki. Az ilyen mélyedések meglehetősen kicsi a területük (több mikrométer), de amikor a kémiai módszerrel lerakódott fém bejut rájuk, úgynevezett mechanikus zárok jelennek meg.
A tapadást más paraméterek befolyásolják, amelyek között a következők különböztethetők meg:
- A műanyagok szilárdsági jellemzői.
- A reaktív csoportok kedvező reakcióinak jelenléte a műanyag felületén.
- Adhéziós stimulánsok jelenléte, amelyeket egyébként promótereknek lehet nevezni (ón- és krómvegyületek, valamint lágyítók).
- Az anti-promoterek hiánya, amelyek megakadályozzák a közbenső típusú réteg megerősítését vagy akár pusztulását.
- A kémiailag lerakódott anyag szerkezete, valamint a lerakódás paraméterei.
Fontolja meg még néhány módszert
Vákuum-fémezés módszere
A műanyagok vákuummetalizálásának technológiája nikróm vagy alumínium permetezése egy műanyag felületére vákuum segítségével. A fém műanyag felvitelét vákuum segítségével speciális kamrában végezzük. A technikát széles körben használják fémréteg felvitelére különféle felületekre, például autóalkatrészekre, vízvezeték szerelvényekre, műanyag szerelvényekre, világítóberendezésekre és még sok másra. A fém tisztításához használjon speciális festékeket és lakokat, amelyeket megnövelt a keménység és a nedvességállóság.
A fémezés folyamata otthon
Csak néhány módszer ismert a fém öntapadó felületére egy műanyag bevonatra. Ezek közül a leginkább megfizethető vegyi anyagok. Ebben az esetben nincs szükség speciális felszerelésre. A folyamathoz használt fémek réz és ezüst. Az eredményül kapott film csak néhány mikron vastagságú lesz, ám ez az alapnak fémes fényességgel szép megjelenést ad.
Réz fémezés
A feldolgozás előtt a lehető legjobban csiszolja meg és zsírtalanítsa a felületet. Ha az alkatrésznek lesz kidudorodása (hibája), akkor azt óvatosan meg kell tagadni. Helyezzen csiszolóanyagokat a felületre, és törölje le egy tamponnal. Ha poliakrilátokkal foglalkozik, a zsírtalanításhoz nátrium-karbonát oldatra van szüksége, amelyben az alkatrészeket 24 órán át kell áztatni.
A poliamidok zsírtalanításához benzint ajánlott használni. Amikor a termék zsírtalanításra kerül, desztillált vízben mossa, majd 60 másodpercig ón-klorid és sósav 0,5% -os oldatában (0,04 kg / liter) tartsa.
Ezt a folyamatot szenzibilizációnak nevezzük. Ennek célja ón-hidroxid-film előállítása műanyagon. Ezt a folyamatot követően a felületet aktiválni kell. Ehhez 3-4 percig meg kell áztatnia a részt ezüst-nitrát oldatában (2 liter ezüst 1 literre és 2 g etil-alkoholra).
Ezután tegye a terméket egy oldatba, amely a következő összetevőkből áll:
- Szén-dioxid – 0,2 kg / 1 liter.
- Glicerin (90%) – 0,2 kg / liter.
- Lúgos szóda (20%) – 1 liter.
Az oldat hőmérséklete +18 és +25 fok között legyen, a feldolgozási idő 1 óra.
Ezüst fémezés
A műanyagok előkezelését ugyanúgy kell elvégezni, mint a réz – homok esetében, és hordjon fel egy réteget csiszolóanyaggal. Mossuk le a felületet szappanos, majd desztillált vízben.
Zsírtalanítsa a terméket a következő megoldással:
- Króm-anhidrid – 0,1 kg / liter.
- Vas-szulfát – 0,01 kg / liter.
Zsírtalanítás után az alkatrészt ismét mossuk desztillált vízben. Az szenzibilizációt ón-klorid oldatában kell elvégezni (csupán 2 gramm / 1 liter).
Ezután tegye a terméket egy oldatba, amelyben az alábbiak szerepelnek:
- Ezüst-nitrát – 1 liter 3 grammra.
- Lúgos szóda – 1 literre, 3,5 grammra.
- Ammónia (25%) – 1 liter 8 milliliterre.
- Glükóz – 1 literre, 2,5 grammra.
Az ajánlott oldat hőmérséklete +19 és +25 fok között van. A feldolgozási idő 1 óra, ennek eredményeként fényes és egyenletes ezüstrétegnek kell megjelennie. Ha valahol heterogenitás van, akkor ez a felület elégtelen zsírtalanításával magyarázható. Ebben az esetben az alkalmazott ezüstöt el kell távolítani, és a munkát meg kell ismételni.
Az ezüst eltávolításához a műanyag felületéről a következő megoldásra lesz szüksége:
- Króm-anhidrid – 1 literre, 10 grammra.
- Kénsav – 1 literre, 3 grammra.
Javasoljuk, hogy dolgozzon fel egy egységes fóliát egy lakkréteggel, amely megvédi a műanyagot. További felületkezelés galvanikus módszerrel is lehetséges.
