English German French Spanish Chinese (Simplified) Arabic Portuguese Hindi Japanese Russian

Хромирование пластика

image1.jpegХромирование пластика или любого другого диэлектрика проводится исключительно как финишный слой многослойного защитно-декоративного покрытия. Несмотря на небольшую толщину слоя хрома наносимого на пластик (обычно это в пределах 0,3 - 0,5 мкм), хромовое покрытие значительно повышает коррозионную стойкость и механическую прочность покрытия, и придает поверхности более декоративный внешний вид.

Существует несколько способов подготовки поверхности пластиков, пластмасс или других диэлектриков перед проведением процесса хромирования. Но первым этапом везде является подготовка поверхности перед нанесением токопроводящего слоя, т.е. придание поверхности микрошероховатости и травление. Для этого, поверхность детали сначала обрабатывается механически (например, наждачной бумагой или шлифовальной губкой), а потом проводится травление поверхности. В зависимости от типа пластика или пластмассы, существует достаточно много составов, используемых для травления, среди которых наиболее часто используется следующий:

Универсальный состав для травления:

Хромовый ангидрид (CrO3) - 60 г/л

Ортофосфорная кислота (H3PO3) - 150 г/л

Серная кислота (H2SO4) - 560 г/л

Температура раствора при проведении процесса травления 45-50оС. Время выдержки зависит от типа и характеристик пластика или пластмассы.

Для отдельных пластмасс подбираются индивидуальные растворы травления.

Для травления полистирола, например, используют раствор, следующего состава:

Хромовый ангидрид (CrO3) -150 г/л

Серая кислота (H2SO4) - 10 мл/л

image2.jpegТемпература раствора травления 60-65°С, процесс травления проводят в течении 15-20 минут. После этого, пластиковую или пластмассовую деталь промывают и переносят далее в раствор следующего состава:

Едкий натр (NaOH) - 50 г/л

Метасиликат натрия (Na2SiO3)– 20 г/л

Пирофосфат натрия (Na3PO4)- 20 г/л

ПАВ (в качестве смачивателя) – 1 г/л

Процесс проводят путем опускания детали на 10-12 минут в нагретый до температуры 85-90оС раствор травления.

Детали, сделанные из такого химически стойкого материала, как фторопласт, обрабатывают в течении 8-10 мин в растворе следующего состава:

Раствор в 1 л тетрагидрофурана (C4H8O)

Натрий (металлический) - 23 г

Нафталин (С10Н8) -128 г

Перед употреблением раствор в течение 2 часов перемешивают в сосуде при комнатной температуре. После травления изделие промывают в растворителе, сушат и направляют на сенсибилизацию. Фторопластовые изделия можно травить так же в растворе следующего состава:

В 1 литре воды растворить:

Серная кислота (H2SO4) 740-770 мл/л,

Бихромат натрия (Na2Cr2O7) 30-40 г/л,

Температура 80-90°С. Время обработки 10-30 секунд.

В результате травления в таком составе поверхность изделия из фторопласта приобретает темно-коричневую окраску. Следующим этапом, после травления пластика, является металлизация или нанесение токопроводящего слоя. Для этого существует два способа:

1-ый способ - нанесения токопроводящего графитсодержащего лака или графитного порошка. Для улучшения сцепления лак лучше всего наносить тонким слоем, давая излишкам стечь.

2-ой способ - нанесение химической меди. Для этого деталь обрабатывается сначала в растворе сенсибилизатора следующего состава:

Олово двухлористокислое (SnCl2) – 17 г/л

Олово четыреххлористое (SnCl4) – 4,6 г/л

Соляная кислота (HCl)– 28 мл/л

Температура раствора 18-220С. Время выдержки в растворе 5 -10 минут.

После этого деталь активируется в растворе следующего состава:

Палладий двухлористый (PdCl2) – 0,25-0,5 г/л

Кислота соляная (HCl) -1-2 г/л

Температура раствора 18 - 220С. Время выдержки в растворе 5-10 мин. После этого, проводится химическое меднение поверхности изделия. Для этого, деталь обрабатывается в растворе следующего состава:

Медь сернокислая (CuSO4)- 50 г/л

Сегнетова соль (KNaC4H4O6) - 170 г/л

Натр едкий (NaOH) - 50 г/л

Формалин - 75 г/л

Температура раствора 18-220С. Время выдержки 5-10 минут, желательно при этом осуществлять покачивание детали.

Раствор меднения необходимо приготавливать непосредственно перед покрытием, т. к. он имеет короткий срок жизни.

image3.jpeg3-ий способ – нанесение химического никелирования. Операции сенсибилизации и активации аналогичны процессам подготовки поверхности перед химическим меднением. А затем, деталь обрабатывается в растворе никелирования следующего состава:

Никель хлористый (NiCl2)– 5 г/л

Аммоний хлористый (NH4Cl) – 12 г/л

Калий едкий (KOH) – 6 г/л

Гипофосфит натрия (NaH2PO2 )- 12 г/л

Температура раствора 22-300С. рН раствора 9 - 9,2

После нанесения токопроводящего слоя, для упрочнения покрытия, наносится слой “затягивающей” меди. Процесс необходимо проводить при пониженной плотности тока, порядка 0,4-0,7 А/дм2 и, создать по возможности больше точек контакта токоподвода (подвески) с покрываемой деталью. А так как нанесенный на диэлектрик электропроводный слой еще очень тонкий и при проведении процесса меднения идет большое сопротивление, то в первую очередь начинает покрываться медью подвеска и места контачащие с ней. Поэтому при проведении процесса затягивающего медью рекомендуется создать как можно больше точек контакта детали с подвеской.

Состав электролита “затягивающего” меднения:

Сульфат меди (CuSO4 )- 35 г/л

Серная кислота (H2SO4)- 150 г/л

Спирт этиловый (CH3COOH)– 10 мл/л

Процесс проводится при комнатной температуре. Плотность тока 0,3-0,7 А/дм2. После нанесения на токопроводящий слой покрытия “затягивающая” медь, на поверхность детали наноситься дополнительный слой блестящей меди и блестящего никеля.

Состав электролита блестящего меднения:

Медь сернокислая (CuSO4) - 180-250 г/л

Кислота серная (H2SO4)- 30-50 г/л

Кислота соляная (HCl)– - 0,01-0,02 г/л

Процесс также проводится при комнатной температуре. Плотность тока 1-4 А/дм2.Для повышения блеска и отражательных свойств покрытия электролит блестящего меднения должен иметь в составе фирменные блескообразующие добавки.

Состав электролита блестящего никелирования:

Сульфат никеля (NiSO4)- 120-170 г/л

Хлорид натрия (NiCl2)– 10-15 г/л

Борная кислота (H3BO3) – 20-30 г/л

1,5 нафталиндисульфокислота -1-2 г/л

Температура 45-550 С. рН раствора 4,8-5,5.

После этого, можно проводить процесс хромирования пластика. Необходимо помнить, что блестящее хромовое покрытие может получиться только при осаждении на блестящую поверхность (в противном случае хромовое покрытие также будет матовым). Поэтому, перед хромированием пластика обязательно проводить процесс блестящего меднения и блестящего никелирования. После этого, проводится блестящее декоративное хромирование пластика или другого диэлектрика. Процесс проводится в хромовом электролите следующего состава:

Хромовый ангидрид (CrO3)– 250-300 г/л

Серная кислота (H2SO4) - 2,5-3 г/л

Температура электролита 45-550. Плотность тока 15-30 А/дм2.

Перед проведением процесса блестящего декоративного хромирования и нанесения на поверхность пластика или другого диэлектрика заключительного слоя хрома, необходимо обеспечить жесткий контакт с токоподводом.

Хромирование пластика, пластмассы и любого другого диэлектрика хорошо отработан гальванической промышленностью и не вызывает сложности, но только при условии, что точно известна марка материала и соответственно метод ее обработки. Чаще всего в промышленности металлизируют abc-пластики. Данный вид пластика хорошо травится и активируется в растворах травления, и активации соответственно, и имеет удовлетворительную адгезию, благодаря чему можно получать качественное, хорошо сцепленное с подложкой покрытие. Для других пластиков основная сложность металлизации и последующего хромирования, заключается в том, что, в отличие от abc-пластиков, поверхность большинства диэлектриков не обеспечивает возможности проведения такой же качественной подготовки поверхности. И даже, при возможности травления поверхности диэлектрика, создания на нем микрошероховатостей, и нанесении на поверхность первичного слоя меди, графита или серебра, используемого для металлизации различных диэлектриков, качество сцепления с поверхностью, как правило, уступает качеству сцепления с поверхностью abc-пластиков. А так как, хромовое покрытие имеет большие внутренние напряжения и процесс хромирования проводится при высокой плотности тока, результатом может быть повреждение или разрушение “точек” сцепления первичного адгезионного медного, серебряного или графитового покрытия с поверхностью диэлектрика, что приводит к деформации слоя металлизации и возможному отслаиванию хромового покрытия от пластика.

Возврат к списку