Особенности процесса металлизации пластмасс. Часть1.

Подготовка поверхности.

Химическим методом можно нанести металлизацию практически на любые пластмассы и диэлектрики (см. «Металлизация пластмасс. Часть 1 и Часть 2»).

Металлизация пластмасс широко используются в автомобильной промышленности, приборостроении, ракетной технике и в производстве изделий широкого потребления: мебельной фурнитуры, бытовых приборов, кухонной утвари и т.д.

Важным фактором в проведении процесса металлизации пластмасс является состояние  поверхности, полученной в процессе литья деталей. Металлизируемые пластмассовые детали должны изготавливаться из первичного однородного сырья, влажность которого не более 0,02 – 0,05%. Литье под давлением следует проводить при возможно высокой температуре, но не приводящей к термодекструкции поверхности. При этом, как упоминалось ранее (см. «Металлизация пластмасс» ч.1), не желательно применение разделительных смазок, в крайнем случае, можно использовать касторовое масло, смесь глицерина со спиртом или стеарат цинка.

После литья детали необходимо выдержать в течение 48 часов при нормальных условиях и подвергнуть термообработке при 80ºС в течение 2 – 4 часов.

Обезжиривание.

Для удаления с поверхности пластмассовых деталей посторонних веществ перед металлизацией пластмассы проводят обезжиривание сначала в органических растворителях, потом в щелочных растворах (см.«Обезжиривание поверхности»).

Нельзя использовать те растворители, которые вызывают набухание пластмассы.

Для удаления разделительных смазок прессформ с поверхности пластмассовых деталей можно пользоваться смесью, объемная доля компонентов в которой составляет,%:

  • Этанола  50
  • Этилацетата  25
  • Бутанола  15
  • Целлозольва  10

Далее детали следует обезжирить в щелочном растворе состава, г/л:

Тринатрийфосфат  15 – 25

Сода кальцинированная  15 – 25

Препарат ОС-20  5 – 10

Режим обработки: температура 50 – 60ºС, время 5 – 15 минут.

При обезжиривании щелочными растворами поверхность деталей покрывается микротрещинами, что способствует улучшению последующего травления и увеличению прочности сцепления металлического покрытия с основой.

Металлизация пластмассы.

Металлизация пластмассы.

Травление.

Качество металлизации пластмасс  в большей степени зависит от эффективности травления поверхности, которая приобретает специфическую микропористую структуру. Поэтому более подробно, чем в предыдущей статье по металлизации пластмасс,  рассмотрим этот процесс.

Наибольшее распространение получили методы травления в агрессивных растворах щелочей, кислот и окислителей.

Зависимость между составом раствора, температурой, продолжительностью травления и природой пластмассы довольно сложная. Поэтому оптимальные параметры раствора устанавливают для конкретного диэлектрика экспериментально с учетом марки и способа его получения, режимов изготовления детали, ее геометрической формы и шероховатости поверхности.

Для травления диэлектриков наибольшее промышленное применение получили растворы серной кислоты с сильным окислителем, в качестве которого используют хромовый ангидрид или бихромат калия.

При травлении сополимеров стирола в этих растворах происходит окисление полибутадиена и внедрение сульфогруппы в поверхностный слой пластика, в результате на поверхности образуются микроуглубления.

При травлении полипропилена вытравливаются расположенные в поверхностном слое низкомолекулярные и аморфные участки полимера, создается шероховатость удобная для сцепления с металлом.

Серная кислота в растворе травления выполняет функцию  обезвоживания и растворителя окисленных фракций. С увеличением ее концентрации снижается содержание хромового ангидрида и возрастает разрушающее действие на каркас диэлектрика.

Наиболее широко при металлизации пластмасс применяется для травления следующий состав, г/л:

Ангидрид хромовый   350 – 400

Кислота серная  350 – 400

Температура  травления 40 – 70ºС, время 5 – 20 минут, необходимо перемешивание.

Тем не менее, для каждой конкретной партии деталей состав раствора травления и режим работы следует подбирать экспериментально, так как адгезионные свойства поверхности в значительной степени зависят от условий переработки материала..

При травлении полиолефинов, полиацеталей, поливинилхлорида используются насыщенные растворы хромового ангидрида или бихроматов калия в концентрированных растворах серной кислоты. Для более мягкого действия растворов в них добавляют ортофосфорную кислоту.

Травление поликарбоната и полиэфиров осуществляют в щелочных растворах, а силикатных материалов – в растворах, в состав которых входит фтористоводородная кислота и ее соли.

Прочность сцепления при металлизации пластмасс определяется прочностью их механического зацепления друг с другом. Таким образом, протравленная поверхность должна обладать достаточной микрошероховатостью.

Контроль качества травленой поверхности перед металлизации пластмасс осуществляют визуально или под микроскопом. Оптимально протравленная поверхность пластмассы остается гладкой на ощупь, теряет блеск и приобретает незначительную равномерную матовость, хорошо смачивается водой и обеспечивает максимальное сцепление покрытия с основой. Под микроскопом она имеет вид губки. Среднеарифметическое отклонение микронеровностей от средней линии Rа~1 мкм.

Как провести процесс металлизации пластмасс – читайте в следующих публикациях.

По вопросам разработки технологии металлизации пластмасс обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.