Avant le traitement de surface du plastique, un prétraitement approprié doit donc améliorer l’adhérence du revêtement et fournir une couche conductrice de base bien adhérente pour le placage. Le procédé de moulage composite permet d’obtenir un effet sans joint grâce au moule d’injection.
Prétraitement pour le revêtement
Le prétraitement comprend un traitement de dégraissage de la surface plastique résistante à l’usure, c’est-à-dire le nettoyage de l’huile de surface et de l’agent de démoulage, ainsi qu’un traitement d’activation de la surface plastique, afin d’améliorer l’adhérence du revêtement technologique discontinu.
Dégraissage de produits en plastique
Similaire au dégraissage de surface des métaux et des composants isolants, les produits de fabrication de moules plastiques peuvent être nettoyés avec des solvants organiques ou dégraissés avec une solution alcaline aqueuse contenant des surfactants.
Le dégraissage au solvant organique convient au nettoyage de la paraffine, de la cire d’abeille, de la graisse et d’autres salissures organiques de la surface des plastiques. Le solvant organique utilisé ne doit pas dissoudre, gonfler ou fissurer le plastique, son point d’ébullition est bas, il s’évapore facilement, il est non toxique et ininflammable.
La solution aqueuse alcaline convient au papier adhésif résistant à la chaleur et au dégraissage des matières plastiques résistantes aux alcalis. La solution contient de la soude caustique, des sels alcalins et diverses substances tensioactives.
La substance tensioactive la plus couramment utilisée est la série OP, c’est-à-dire l’éther de polyoxyéthylène d’alkylphénol, qui ne forme pas de mousse et ne reste pas sur la surface du plastique.
Activation de la surface des produits en plastique
Le traitement de surface des matières plastiques consiste à former une couche superficielle dotée de certaines propriétés spéciales à la surface du matériau par des méthodes physiques ou chimiques.
Cette activation vise à améliorer l’énergie de surface du plastique, c’est-à-dire à générer des groupes polaires à la surface du plastique ou à la rendre rugueuse, afin que le revêtement soit plus facile à mouiller et à adsorber à la surface des pièces.
Il existe de nombreuses méthodes d’activation de la surface, telles que l’oxydation chimique, l’oxydation à la flamme, la gravure à la vapeur de solvant et l’oxydation par décharge corona.
La méthode de traitement par oxydation chimique des cristaux est la plus répandue ; elle est couramment utilisée dans les solutions de traitement de l’acide chromique ; sa formule type est la suivante : 4,5% de bichromate de potassium, 8,0% d’eau, 87,5% d’acide sulfurique concentré (plus de 96%).
Ce traitement convient parfaitement à la surface des produits moulés par injection plastique, notamment en PC et en ABS. Certains produits en plastique, comme le polystyrène et l’ABS, peuvent aussi être revêtus directement sans oxydation chimique.
Pour obtenir un revêtement de haute qualité, un traitement chimique d’oxydation est également utilisé, tel que le plastique ABS après dégraissage, qui peut être utilisé plus dilué solution de traitement d’acide chromique de gravure, la formule de traitement typique est l’acide chromique 420g / L, l’acide sulfurique (gravité spécifique 1,83) 200ml / L.
Le processus de traitement typique est le suivant : 65 ℃ 70 ℃ / 5min10min, lavage à l’eau, séchage.
L’avantage du décapage à l’aide d’une solution de traitement à l’acide chromique est que les produits en plastique peuvent être traités de manière uniforme, quelle que soit la complexité de la forme du produit.
Prétraitement du revêtement de placage
Le prétraitement a pour but d’améliorer l’adhérence du placage à la surface du plastique et de former une couche de base métallique conductrice sur la surface du plastique.
Les processus de prétraitement comprennent le dégrossissage mécanique, le dégraissage chimique, le dégrossissage chimique, la sensibilisation, l’activation, la réduction et le placage chimique.
Les trois premières visent à améliorer l’adhérence de la couche de placage et les quatre dernières à former une couche de base métallique conductrice.
1. Dégrossissage mécanique et dégrossissage chimiqueLes traitements de dépolissage mécanique et de dépolissage chimique sont utilisés pour dépolir la surface plastique par des méthodes mécaniques et chimiques respectivement, afin d’augmenter la surface de contact entre le revêtement et le substrat.
On estime généralement que le pouvoir de liaison obtenu par rugosité mécanique ne représente qu’environ 10% de celui obtenu par rugosité chimique.
2. Dégraissage chimiqueLa méthode d’élimination de l’huile avant le revêtement de la surface plastique est la même que la méthode d’élimination de l’huile avant le revêtement.
La sensibilisation consiste à conférer à la surface issue du moulage par injection plastique une capacité d’adsorption de substances facilement oxydables, telles que le dichlorure d’étain ou le trichlorure de titane.
Ces substances adsorbées, faciles à oxyder, sont oxydées pendant le traitement d’activation, et l’activateur est réduit à des noyaux catalytiques qui restent à la surface du produit en plastique.
Le rôle de la sensibilisation est de jeter les bases du revêtement chimique ultérieur de la couche métallique.
4. Phase d’activationL’activation est le traitement de la surface sensibilisée à l’aide d’une solution d’un composé métallique catalytiquement actif.
Essentiellement, le produit adsorbé par un agent réducteur est immergé dans une solution aqueuse d’oxydant contenant des sels de métaux précieux, après quoi les ions de métaux précieux sont réduits par S2+n en tant qu’oxydant, et le métal précieux réduit est déposé sous forme de particules colloïdales à la surface du produit, qui a une forte activité catalytique.
Lorsque la surface d’un moule de transformation du plastique ainsi préparée est immergée dans la solution de placage chimique, ces particules deviennent des centres catalytiques et accélèrent la réaction.
Après activation et lavage à l’eau, avant le placage chimique, le produit est imprégné d’une certaine concentration de la solution d’agent réducteur utilisée dans le placage chimique pour réduire et éliminer l’activateur non lavé, ce que l’on appelle les processus de traitement de surface par réduction.
Pour la tampographie, le placage chimique du cuivre, la solution de formaldéhyde est utilisée pour le traitement de réduction, et le placage chimique du nickel, la solution d’hypophosphite de sodium est utilisée pour le traitement plasma de réduction.
- Placage chimique
Le placage chimique vise à créer un film métallique conducteur sur la surface des produits en plastique moulés par injection, afin de permettre le dépôt ultérieur de couches métalliques ; il constitue donc l’étape clé du placage des plastiques.
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