Inledning: Tillverkningsprocessen av plastprodukter innefattar huvudsakligen fyra nyckelprocesser: formning, ytbehandling, tryckning och montering. Ytbehandling är en oumbärlig del, och förbehandlingsprocesser är viktiga för att förbättra vidhäftningen av beläggningar och ge ett bra ledande underlag för plätering. Denna artikel beskriver kortfattat ytförbehandlingsprocesserna för plastprodukter.
Ytförbehandling av plastprodukter omfattar huvudsakligen beläggning och plätering. I allmänhet har plast hög kristallinitet, låg eller ingen polaritet och låg ytenergi, vilket påverkar vidhäftningen av beläggningar.
Eftersom plast är icke-ledande isolatorer, kan plätering inte appliceras direkt på deras ytor med vanliga galvaniseringsprocesser. Därför bör nödvändiga förbehandlingar utföras före ytbehandling för att förbättra beläggningens vidhäftning och ge ett ledande underlag med god vidhäftning.
Förbehandling innefattar avfettning av plastytan, det vill säga rengöring av olja och mögelsläppmedel samt ytaktiveringsbehandling, vars syfte är att förbättra beläggningens vidhäftning.
01 Avfettning
Avfettning av plastprodukter. I likhet med avfettning av metallprodukter kan plastprodukter avfettas med hjälp av organiska lösningsmedel eller alkaliska vattenlösningar som innehåller ytaktiva ämnen. Organisk lösningsmedelsavfettning är lämplig för rengöring av paraffinvax, bivax, fett och annan organisk smuts från plastytor. Det organiska lösningsmedlet som används bör inte lösa upp, svälla eller spricka plasten; den ska ha låg kokpunkt, vara flyktig, icke-giftig och icke-antändlig.
Alkaliska vattenlösningar är lämpliga för avfettning av alkali-resistent plast. Denna lösning innehåller kaustiksoda, alkaliska salter och olika ytaktiva ämnen. Det mest använda ytaktiva medlet är OP-serien, dvs alkylfenolpolyoxietyleneter, som inte bildar skum och inte lämnar rester på plastytan.
02 Ytaktivering Denna aktivering syftar till att förbättra plastens ytegenskaper, det vill säga att generera polära grupper eller rugga upp plastytan, vilket gör beläggningar lättare att väta och adsorbera på delens yta. Det finns många metoder för ytaktiveringsbehandling, såsom kemisk oxidation, flamoxidation, lösningsmedelsångetsning och koronaurladdningsoxidation. Den mest använda metoden är kemisk kristalloxidationsbehandling, som vanligtvis använder kromsyralösning. En typisk formulering är 4,5 % kaliumdikromat, 8,0 % vatten och 87,5 % koncentrerad svavelsyra (96 % eller högre).
Vissa plastprodukter, såsom polystyren och ABS-plaster, kan beläggas direkt utan kemisk oxidationsbehandling. För att få beläggningar av-hög kvalitet används ibland kemisk oxidationsbehandling. Till exempel kan ABS-plast efter avfettning etsas med en utspädd kromsyralösning. En typisk formulering är 420 g/L kromsyra och 200 ml/L svavelsyra (specifik vikt 1,83). En typisk behandlingsprocess är 65 grader -70 grader i 5-10 minuter, följt av sköljning med vatten och torkning. Fördelen med kromsyraetsning är att den kan behandla plastprodukter av olika former jämnt. Dess nackdelar är att verksamheten är farlig och det finns föroreningsproblem.
Syftet med förbehandling före beläggning är att förbättra vidhäftningen mellan beläggningen och plastytan och att bilda ett ledande metalliskt underlag på plastytan. Förbehandlingsprocessen omfattar huvudsakligen: mekanisk uppruggning, kemisk avfettning, kemisk uppruggning, sensibiliseringsbehandling, aktiveringsbehandling, reduktionsbehandling och strömlös plätering. De tre första stegen är att förbättra vidhäftningen av beläggningen, medan de fyra senare ska bilda ett ledande metalliskt underlag.
01 Mekanisk och kemisk uppruggning
Mekaniska och kemiska uppruggningsbehandlingar använder mekaniska respektive kemiska metoder för att rugga upp plastytan och därigenom öka kontaktytan mellan beläggningen och substratet. Det antas allmänt att bindningsstyrkan som uppnås genom mekanisk uppruggning endast är cirka 10 % av den som uppnås genom kemisk uppruggning.
02 Kemisk avfettning
Avfettningsmetoden för plastytor före beläggning är densamma som för förbehandling före beläggning.
03 Sensibilisering
Sensibilisering innebär att lättoxiderade ämnen, som tenndiklorid och titantriklorid, adsorberas på plastytan som har en viss adsorptionsförmåga. Dessa adsorberade, lätt oxiderade substanser oxideras under aktivering, medan aktivatorn reduceras till katalytiska kärnor, kvar på produktytan. Sensibilisering lägger grunden för efterföljande strömlös metallplätering.
04 Aktivering
Aktivering innebär att den sensibiliserade ytan behandlas med en lösning av katalytiskt aktiva metallföreningar. I huvudsak nedsänks produkten innehållande det adsorberade reduktionsmedlet i en vattenlösning av ett oxidationsmedel innehållande ett ädelmetallsalt. Ädelmetalljonerna, som fungerar som oxidanter, reduceras med S2+n, och de reducerade ädelmetallpartiklarna avsätts på produktytan som kolloidala partiklar med stark katalytisk aktivitet. När denna yta är nedsänkt i den strömlösa pläteringslösningen blir dessa partiklar katalytiska centra, vilket påskyndar den strömlösa pläteringsreaktionen.
05 Reduktionsbehandling
Före strömlös plätering nedsänks de aktiverade och sköljda produkterna i en reduktionsmedelslösning av en viss koncentration som används vid strömlös plätering för att avlägsna eventuell kvarvarande aktivator. Detta kallas reduktionsbehandling. För strömlös plätering av koppar används formaldehydlösning för reduktionsbehandling; för strömlös nickelplätering används natriumhypofosfitlösning. 06 Kemisk plätering Syftet med kemisk plätering är att generera en ledande metallfilm på ytan av plastprodukter, vilket skapar förutsättningar för att galvanisera metallskikt på plastprodukterna. Därför är kemisk plätering ett nyckelsteg i plastelektroplätering.
