Výrobní proces plastových výrobků zahrnuje především čtyři klíčové procesy: tváření forem, povrchovou úpravu, tisk a montáž. Povrchová úprava je nepostradatelnou součástí a procesy předúpravy jsou nezbytné pro zlepšení přilnavosti povlaků a poskytnutí dobré vodivé podkladové vrstvy pro pokovování.
Předúprava povrchu plastových výrobků:
Patří sem především úpravy povrchové úpravy a pokovování. Obecně mají plasty vysokou krystalinitu, nízkou nebo žádnou polaritu a nízkou povrchovou energii, což ovlivňuje přilnavost povlaků. Vzhledem k tomu, že plasty jsou -nevodivé izolanty, nelze pokovování přímo aplikovat na jejich povrchy pomocí standardních procesů galvanického pokovování. Před povrchovou úpravou by proto měla být provedena nezbytná předúprava, aby se zlepšila přilnavost povlaku a zajistila se vodivá podkladová vrstva s dobrou přilnavostí.
Předúprava nátěru:
Předúprava zahrnuje odmaštění plastového povrchu, tj. očištění od olejových a odformovacích činidel a povrchovou aktivační úpravu, jejímž účelem je zlepšit přilnavost povlaku.
01 Odmašťování
Odmašťování plastových výrobků. Podobně jako odmašťování kovových výrobků lze plastové výrobky odmašťovat pomocí organických rozpouštědel nebo alkalických vodných roztoků obsahujících povrchově aktivní látky. Odmašťování organickým rozpouštědlem je vhodné pro čištění parafínového vosku, včelího vosku, mastnoty a jiných organických nečistot z plastových povrchů. Použité organické rozpouštědlo by nemělo rozpouštět, bobtnat nebo praskat plast; měl by mít nízký bod varu, být těkavý, ne-toxický a-hořlavý.
Alkalické vodné roztoky jsou vhodné pro odmašťování plastů odolných vůči alkáliím-. Tento roztok obsahuje louh sodný, alkalické soli a různé povrchově aktivní látky. Nejčastěji používaným povrchově aktivním činidlem je řada OP, tedy alkylfenolpolyoxyethylenether, který netvoří pěnu a nezanechává zbytky na povrchu plastu.
02 Aktivace povrchu
Tato aktivace má za cíl zlepšit povrchové vlastnosti plastů, to znamená generovat polární skupiny nebo zdrsnit povrch plastu, čímž se povlaky snadněji smáčejí a adsorbují na povrch součásti. Existuje mnoho metod povrchové aktivační úpravy, jako je chemická oxidace, plamenová oxidace, leptání parou rozpouštědla a oxidace korónovým výbojem. Nejrozšířenější metodou je chemická krystalická oxidace, při které se běžně používá roztok kyseliny chromové. Typická formulace je 4,5 % dichromanu draselného, 8,0 % vody a 87,5 % koncentrované kyseliny sírové (96 % nebo vyšší).
Některé plastové výrobky, jako je polystyren a ABS plasty, mohou být přímo potaženy bez chemické oxidace. K získání vysoce{1}}kvalitních povlaků se někdy používá chemická oxidace. Například ABS plast lze po odmaštění leptat zředěným roztokem kyseliny chromové. Typická formulace je 420 g/l kyseliny chromové a 200 ml/l kyseliny sírové (měrná hmotnost 1,83). Typický proces ošetření je 65 stupňů -70 stupňů po dobu 5-10 minut, následuje opláchnutí vodou a vysušení. Výhodou leptání kyselinou chromovou je to, že může zpracovávat rovnoměrně bez ohledu na složitost tvaru plastového výrobku. Jeho nevýhodou je, že provoz je nebezpečný a způsobuje znečištění.
Předúprava pro nátěr:
Účelem předúpravy pro potahování je zlepšit přilnavost mezi potahem a plastovým povrchem a vytvořit na povrchu plastu vodivou kovovou podkladovou vrstvu. Proces předúpravy zahrnuje především: mechanické zdrsnění, chemické odmaštění, chemické zdrsnění, senzibilizaci, aktivaci, redukci a bezproudové pokovování. První tři kroky mají zlepšit adhezi pokovené vrstvy, zatímco poslední čtyři mají vytvořit vodivou kovovou podkladovou vrstvu.
01 Mechanické a chemické zdrsňování
Procesy mechanického a chemického zdrsnění využívají mechanické a chemické metody ke zdrsnění plastového povrchu, čímž se zvětší kontaktní plocha mezi pokovenou vrstvou a substrátem. Obecně se má za to, že přilnavost dosažená mechanickým zdrsněním je pouze asi 10 % adheze dosažené chemickým zdrsněním.
02 Chemické odmašťování
Metoda odmašťování plastových povrchů před pokovováním je stejná jako u předúpravy nátěrem.
03 Senzibilizace
Senzibilizace zahrnuje adsorbování snadno oxidovatelných látek, jako je chlorid cínatý a chlorid titaničitý, na povrch plastu s určitou adsorpční kapacitou. Tyto adsorbované snadno oxidovatelné látky jsou během aktivace oxidovány, zatímco aktivátor je redukován na katalytická jádra, která zůstávají na povrchu produktu. Účelem senzibilizace je položit základ pro následné bezproudové pokovování kovové vrstvy.
04 Aktivace
Aktivace zahrnuje ošetření senzibilizovaného povrchu roztokem katalyticky aktivních sloučenin kovů. V podstatě se produkt obsahující adsorbované redukční činidlo ponoří do vodného roztoku oxidačního činidla obsahujícího sůl vzácného kovu. Ionty vzácných kovů, působící jako oxidační činidlo, jsou redukovány o S²⁺n a redukované částice vzácných kovů se usazují na povrchu produktu jako koloidní částice se silnou katalytickou aktivitou. Když je tento povrch ponořen do roztoku chemického pokovování, tyto částice se stanou katalytickými centry, což urychluje reakci chemického pokovování.
05 Redukční léčba
Před chemickým pokovováním se aktivovaný a opláchnutý produkt ponoří do roztoku redukčního činidla o určité koncentraci používaného při chemickém pokovování, aby se odstranily všechny zbývající aktivační látky. Říká se tomu redukční léčba. Pro chemické pokovování mědí se pro redukční úpravu používá roztok formaldehydu; pro chemické pokovování niklem se používá roztok fosfornanu sodného. 06 Chemické pokovování
Účelem chemického pokovování je vytvořit vodivý kovový film na povrchu plastových výrobků, čímž se vytvoří podmínky pro galvanické pokovování kovových vrstev na plastové výrobky. Proto je chemické pokovování klíčovým krokem při galvanickém pokovování plastů.
