Металлизация пластмасс для получения сложных форм методом гальванопластики.
Метод гальванопластики целесообразно применять при изготовлении формообразующих элементов пресс-форм для получения деталей сложной конфигурации. Материалом модели могут служить как металлы (коррозионно-стойкие стали) так и неметаллы (эпоксидные и полиэфирные смолы, каучуки, восковые композиции, любые виды пластмасс).
Технологический процесс изготовления формообразующих элементов пресс-форм методом гальванопластики включает в себя следующие этапы:
- Проектирование и изготовление модели;
- Нанесение токопроводящего слоя при использовании моделей из диэлектрических материалов;
- Электролитическое осаждение рабочего слоя;
- Нанесение конструкционного слоя;
- Механическую обработку формообразующего элемента;
- Извлечение модели.
Более подробно рассмотрим вопрос нанесения токопроводящего слоя на диэлектрические материалы и его особенности при гальванопластическом наращивании.
Подготовка поверхности перед металлизацией пластмасс включает следующие операции: обезжиривание, сенсибилизацию и активацию. В отличие технологии, рассматриваемой ранее (см. «Металлизация пластмасс. Часть1»), здесь отсутствует операция травления, так как не требуется создания шероховатой поверхности.
Обезжиривание перед металлизацией пластмассы осуществляется в органических растворителях или щелочных водных растворах с добавкой поверхностно-активных добавок. Необходимо подбирать растворители, которые не взаимодействуют с пластмассой, не вызывают ее набухания или растрескивания.
Сенсибилизация пластмассы
Для придания поверхности каталитических свойств выполняют операцию сенсибилизации в растворе состава, г/л:
Олово двухлористое 20 – 25
Кислота соляная 50 – 60
Олово гранулированное 1,0 – 2,0
Температура 18 – 250С, время обработки 15 – 20 минут.
После сенсибилизации требуется тщательная промывка в дистиллированной воде 1 – 2 минуты до достижения полной смачиваемости поверхности.
Активация пластмассы
Активацию проводят в течение 3 – 5 минут в растворе хлористого палладия (0,5 1,0 г/л) с соляной кислотой (20 – 25 г/л) при комнатной температуре.
В настоящее время чаще используется «совмещенный» раствор активации и сенсибилизации состава, г/л:
Хлористый палладий 0,5 – 1,0
Олово двухлористое 40 – 45
Кислота соляная 70 – 75
Калий хлористый 40 – 150
Температура 18 – 250С.
Поверхность модели после промывания содержит пленку коллоидного палладия.
Активировать поверхность можно в растворах азотнокислого серебра состава:
азотнокислое серебро 10 – 30 г/л в 50%-ном спиртовом растворе и аммиак (водный раствор) 100 мл/л. При этом активация в хлористом палладии не требуется, а сенсибилизацию проводить необходимо.
Металлизация пластмассы
В гальванопластике для металлизации пластмассы применяют покрытия химическим серебром или медью. Способ химического меднения рассматривался ранее, поэтому рассмотрим получение пленок серебра на поверхности пластмасс химическим способом.
В основе процесса химического серебрения лежит реакция восстановления серебра из его соединений. В качестве восстановителя применяется глюкоза.
Раствор А:
Серебро азотнокислое 2,5 г/л
Кали едкий 2,5 г/л
Аммиак водный 33%-ный до растворения осадка
Раствор Б:
Глюкоза 2,5 г/л
Раствор А готовят следующим образом: расчетное количество азотнокислого серебра растворяют в 150 мл воды, добавляют расчетное количество едкого кали, предварительно растворив его в 50 мл воды, и по каплям вводят раствор аммиака до полного растворения осадка. Полученный раствор доводят водой до 1 л.
Для приготовления раствора Б расчетное количество глюкозы растворяют в кипящей воде, добавляют 2-3 капли серной кислоты, кипятят 3 – 5 минут и после остывания доводят водой до 1 л.
Серебро осаждается на активированной поверхности при смешивании растворов А и Б в соотношении 1:1. Продолжительность процесса 5 – 10 минут, температура 10 – 120С.
После металлизации пластмассы путем нанесения токопроводящего слоя меди или серебра необходимо произвести операцию затяжки – гальванического меднения из слабокислого электролита при низких значениях плотности тока, не более 1 А/дм2, и только после этого происходит наращивание основного рабочего слоя из сульфаматного электролита никелирования или сплава никель-кобальт. Осадки получаются гладкие и пластичные.
Тонкостенная деталь, выполненная гальванопластикой
Тщательная подготовка поверхности пластмассы перед металлизацией пластмассы обеспечит легкий съем нанесенного рабочего слоя после предварительной механической обработки.
Гальванопластическое наращивание после металлизации пластмассы обеспечивает точность размеров и возможность изготовления тонкостенных полых изделий путем наружного осаждения металла.
Рекомендуем к внедрению! Наши контакты.
Нижн. Новгород Время