Front-prosesser for overflatebehandling av plastprodukter
Innledning: Produksjonsprosessen av plastprodukter involverer primært fire nøkkeltrinn: forming, overflatebehandling, trykking og montering. Overflatebehandling er en uunnværlig del av prosessen. For å forbedre vedheften til belegg og gi et ledende basislag for plettering, er forbehandlingsprosesser avgjørende.
Overflateforbehandling- av plastprodukter
Inkluderer hovedsakelig beleggbehandling og pletteringsbehandling. Generelt har plast høy krystallinitet, lav eller ingen polaritet og lav overflateenergi, noe som kan påvirke vedheften til belegg. Siden plast er ikke-ledende isolatorer, kan ikke standard galvaniseringsprosesser påføres direkte på overflatene. Derfor kreves det nødvendig forbehandling før overflatebehandling for å forbedre vedheften til belegg og gi et ledende underlag med god bindestyrke for plettering.
For-behandling for belegg
For-forbehandling innebærer avfetting av plastoverflaten for å fjerne oljeflekker og slippmidler, samt aktivering av plastoverflaten for å forbedre beleggets vedheft.
Avfetting
Avfetting av plastprodukter ligner på metallprodukter. Det kan utføres ved å bruke organiske løsningsmidler eller alkaliske vandige løsninger som inneholder overflateaktive stoffer. Avfetting med organisk løsemiddel er egnet for å fjerne voks, fett og andre organiske forurensninger fra plastoverflater. Løsemidlene som brukes skal ikke løse opp, svelle eller knekke plasten, ha lavt kokepunkt, være flyktige, ikke-giftige og ikke-brennbare.
Alkaliske vandige løsninger er egnet for avfetting av alkali-bestandig plast. Disse løsningene inneholder kaustisk soda, alkaliske salter og forskjellige overflateaktive stoffer. De mest brukte overflateaktive stoffene er OP-serien, som alkylfenoletoksylater, som ikke danner skum eller etterlater rester på plastoverflaten.
Overflateaktivering
Aktivering tar sikte på å forbedre overflateegenskapene til plast ved å generere polare grupper eller gjøre overflaten ru for å forbedre fuktingen og adsorpsjonen av belegg. Overflateaktiveringsmetoder inkluderer kjemisk oksidasjon, flammeoksidasjon, løsningsmiddeldampetsing og koronautladningsoksidasjon. Blant disse er kjemisk oksidasjon den mest brukte. En typisk formulering for kromsyrebehandling er kaliumdikromat 4,5 %, vann 8,0 % og konsentrert svovelsyre (over 96 %) 87,5 %.
Noen plastprodukter, som polystyren og ABS-plast, kan belegges direkte uten kjemisk oksidasjonsbehandling. Men for belegg av høyere-kvalitet kan kjemisk oksidasjon fortsatt påføres. For eksempel kan ABS-plast etter avfetting etses med en fortynnet kromsyreløsning. En typisk formulering er kromsyre 420 g/L og svovelsyre (spesifikk vekt 1,83) 200 ml/L. Den typiske prosessen innebærer nedsenking ved 65–70 grader i 5–10 minutter, etterfulgt av skylling og tørking. Fordelen med kromsyrebehandling er dens jevne dekning, selv på komplekse{13}}formede produkter. Ulempene inkluderer driftsfarer og bekymringer for miljøforurensning.
For-behandling for plating
Hensikten med for-behandling for plettering er å forbedre vedheften av pletteringslaget til plastoverflaten og å danne et ledende metallbaselag. Forbehandlingsprosessen omfatter hovedsakelig mekanisk oppruing, kjemisk avfetting, kjemisk oppruing, sensibilisering, aktivering, reduksjon og strømløs plettering. De tre første trinnene tar sikte på å forbedre platingvedheft, mens de fire siste er for å danne et ledende metallbaselag.
Mekanisk oppruing og kjemisk oppruing
Mekanisk oppruing og kjemisk oppruing er metoder for å ru opp plastoverflaten mekanisk eller kjemisk, og øker kontaktområdet mellom pletteringslaget og underlaget. Generelt er bindingsstyrken oppnådd ved mekanisk oppruing bare omtrent 10 % av den som oppnås ved kjemisk oppruing.
Kjemisk avfetting
Avfettingsmetodene for plastoverflater før plettering er de samme som for beleggforbehandling.-
Sensibilisering
Sensibilisering innebærer å adsorbere lett oksiderbare stoffer, som tinn(II)klorid eller titantriklorid, på plastoverflaten, som har en viss adsorpsjonskapasitet. Under aktivering oksideres disse adsorberte stoffene, mens aktivatoren reduseres for å danne katalytiske kjerner på overflaten. Sensibilisering legger grunnlaget for påfølgende strømløs plettering av metalllaget.
Aktivering
Aktivering innebærer å behandle den sensibiliserte overflaten med en løsning som inneholder katalytisk aktive metallforbindelser. I hovedsak er produktet adsorbert med et reduksjonsmiddel nedsenket i en vandig løsning som inneholder edelmetallsalter som oksidasjonsmidler. Edelmetallionene reduseres med Sn²+, og de reduserte edelmetallene avsettes som kolloidale partikler på overflaten, og viser sterk katalytisk aktivitet. Når en slik overflate er nedsenket i en strømløs pletteringsløsning, tjener disse partiklene som katalytiske sentre, og akselererer den strømløse pletteringsreaksjonen.
Reduksjonsbehandling
Etter aktivering og grundig skylling med vann, senkes produktet ned i en løsning av reduksjonsmidlet som brukes i strømløs plettering for å fjerne eventuell gjenværende aktivator. Dette trinnet kalles reduksjonsbehandling. For strømløs kobberplettering brukes formaldehydløsning, mens for strømløs nikkelplettering brukes natriumhypofosfittløsning.
Elektroløs plating
Formålet med strømløs plettering er å danne en ledende metallfilm på plastoverflaten, og skape forholdene for galvanisering av metalllag. Derfor er strømløs plettering et kritisk trinn i pletteringen av plastprodukter.