Dlatego przed obróbką powierzchni tworzywa należy przeprowadzić odpowiednie przygotowanie wstępne, aby zwiększyć przyczepność powłoki i utworzyć dobrze przylegającą warstwę przewodzącą pod galwanizację. Kompozytowe formowanie wtryskowe pozwala uzyskać bezspoinowy efekt.
Obróbka wstępna dla powlekania
Obróbka wstępna obejmuje odtłuszczanie powierzchni z tworzywa sztucznego odpornego na zużycie, tj. czyszczenie powierzchni z oleju i środka antyadhezyjnego oraz aktywację powierzchni z tworzywa sztucznego w celu poprawy przyczepności nieciągłej powłoki technologicznej.
Odtłuszczanie produktów z tworzyw sztucznych
Podobnie jak w przypadku odtłuszczania powierzchni metalu i związków izolacyjnych, produkty do produkcji form plastikowych można czyścić rozpuszczalnikami organicznymi lub odtłuszczać alkalicznym roztworem wodnym zawierającym środki powierzchniowo czynne.
Odtłuszczanie rozpuszczalnikiem organicznym nadaje się do czyszczenia parafiny, wosku pszczelego, tłuszczu i innych zabrudzeń organicznych z powierzchni tworzyw sztucznych, stosowany rozpuszczalnik organiczny nie powinien rozpuszczać, pęcznieć i pękać plastiku, ma niską temperaturę wrzenia, jest łatwy do odparowania, nietoksyczny i niepalny.
Alkaliczny roztwór wodny nadaje się do odpornego na ciepło papieru samoprzylepnego, odtłuszczania odpornych na alkalia tworzyw sztucznych. Roztwór zawiera sodę kaustyczną, sole alkaliczne i różne substancje powierzchniowo czynne.
Najczęściej stosowaną substancją powierzchniowo czynną jest seria OP, czyli eter polioksyetylenowy alkilofenolu, który nie tworzy piany i nie pozostaje na powierzchni plastiku.
Aktywacja powierzchni produktów z tworzyw sztucznych
Obróbka powierzchniowa tworzyw sztucznych polega na tworzeniu warstwy powierzchniowej o pewnych lub kilku specjalnych właściwościach na powierzchni materiału za pomocą metod fizycznych lub chemicznych.
Aktywacja ta ma na celu poprawę energii powierzchniowej tworzywa sztucznego, to znaczy wygenerowanie pewnych grup polarnych na powierzchni tworzywa sztucznego lub jego szorstkowanie, aby powłoka była łatwiejsza do zwilżenia i adsorpcji na powierzchni części.
Istnieje wiele metod aktywacji powierzchni, takich jak utlenianie chemiczne, utlenianie płomieniowe, trawienie parami rozpuszczalników i utlenianie wyładowaniami koronowymi.
Najczęściej stosowana jest metoda chemicznego utleniania kryształów, metoda ta jest powszechnie stosowana w roztworach do obróbki kwasu chromowego, jej typowy wzór to 4,5% dichromianu potasu, 8,0% wody, stężony kwas siarkowy (ponad 96%) 87,5%.
Metoda ta bardzo dobrze nadaje się do obróbki powierzchni wyrobów formowanych wtryskowo z tworzyw takich jak PC i ABS. Niektóre produkty z tworzyw sztucznych, na przykład z polistyrenu i ABS, można również powlekać bezpośrednio, bez chemicznego utleniania.
Aby uzyskać wysokiej jakości powłokę, stosuje się również chemiczną obróbkę utleniającą, taką jak tworzywo ABS po odtłuszczeniu, które można stosować do trawienia bardziej rozcieńczonym roztworem kwasu chromowego, typowa formuła obróbki to kwas chromowy 420 g / l, kwas siarkowy (ciężar właściwy 1,83) 200 ml / l.
Typowy proces obróbki to 65 ℃ 70 ℃ / 5min10min, mycie wodą, suszenie.
Zaletą trawienia roztworem kwasu chromowego jest to, że produkty z tworzyw sztucznych mogą być obrabiane równomiernie bez względu na to, jak skomplikowany jest kształt produktu, a wadą jest to, że operacja jest niebezpieczna i powoduje problemy z zanieczyszczeniem.
Wstępna obróbka powłoki galwanicznej
Celem obróbki wstępnej jest poprawa przyczepności powłoki galwanicznej do powierzchni z tworzywa sztucznego i utworzenie przewodzącej metalowej warstwy bazowej na powierzchni z tworzywa sztucznego.
Procesy obróbki wstępnej obejmują szorstkowanie mechaniczne, odtłuszczanie chemiczne, szorstkowanie chemiczne, uczulanie, aktywację, redukcję i powlekanie chemiczne.
Pierwsze trzy z nich mają na celu poprawę przyczepności warstwy galwanicznej, a ostatnie cztery mają na celu utworzenie przewodzącej metalowej warstwy bazowej.
1. Szorstkowanie mechaniczne i chemiczneObróbka szorstkowania mechanicznego i chemicznego jest stosowana do szorstkowania powierzchni tworzywa sztucznego odpowiednio metodami mechanicznymi i chemicznymi w celu zwiększenia powierzchni styku między poszyciem a podłożem.
Powszechnie uważa się, że siła wiązania uzyskana w wyniku szorstkowania mechanicznego wynosi tylko około 10% siły wiązania uzyskanej w wyniku szorstkowania chemicznego.
2. Odtłuszczanie chemiczneMetoda usuwania oleju przed powlekaniem powierzchni z tworzywa sztucznego jest taka sama jak metoda usuwania oleju przed powlekaniem.
Uczulanie polega na nadaniu powierzchni tworzywa formowanego wtryskowo zdolności adsorbowania łatwo utleniających się substancji, takich jak dichlorek cyny czy trichlorek tytanu.
Te zaadsorbowane łatwo utleniające się substancje są utleniane podczas obróbki aktywacyjnej, a aktywator jest redukowany do jąder katalitycznych, które pozostają na powierzchni produktu z tworzywa sztucznego.
Rolą uczulania jest stworzenie podstaw dla późniejszego chemicznego powlekania warstwy metalu.
4. AktywacjaAktywacja polega na obróbce uczulonej powierzchni za pomocą roztworu katalitycznie aktywnego związku metalu.
Zasadniczo produkt zaadsorbowany środkiem redukującym jest zanurzany w wodnym roztworze utleniacza zawierającego sole metali szlachetnych, po czym jony metali szlachetnych są redukowane przez S2+n jako utleniacz, a zredukowany metal szlachetny osadza się w postaci cząstek koloidalnych na powierzchni produktu, który ma silną aktywność katalityczną.
Po zanurzeniu takiej powierzchni formowanego wyrobu z tworzywa w kąpieli do metalizacji chemicznej cząstki te stają się centrami katalitycznymi i przyspieszają reakcję osadzania powłoki.
Po aktywacji i przemyciu wodą, przed powlekaniem chemicznym, produkt jest impregnowany pewnym stężeniem roztworu środka redukującego stosowanego w powlekaniu chemicznym w celu zmniejszenia i usunięcia niemytego aktywatora, co nazywa się redukcją procesów obróbki powierzchni.
W przypadku tampodruku, miedziowania chemicznego, roztwór formaldehydu jest stosowany do obróbki redukcyjnej, a niklowanie chemiczne, roztwór podfosforynu sodu jest stosowany do obróbki plazmą redukcyjną.
- Powlekanie chemiczne
Celem metalizacji chemicznej jest utworzenie przewodzącej warstwy metalu na powierzchni wyrobów z tworzyw sztucznych formowanych wtryskowo, co umożliwia późniejsze galwaniczne nakładanie metalowych warstw powierzchniowych. Metalizacja chemiczna jest zatem kluczowym etapem galwanizacji tworzyw sztucznych.
Potrzebujesz wyceny projektu formowania wtryskowego?Uzyskaj konkurencyjną wycenę, informacje zwrotne DFM i harmonogram produkcji od zespołu inżynierskiego ZetarMold.
Poproś o bezpłatną wycenę → Pełny przegląd znajdziesz w naszym Kompletnym przewodniku po formowaniu wtryskowym.
