Πλαστική τεχνολογία μεταλλοποίησης

Η χημική μεταλλοποίηση πλαστικών καθιστά δυνατή την κατασκευή τέτοιων βιομηχανικών προϊόντων και ημικατεργασμένων προϊόντων όπως φίλτρα φωτός, πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων, καταλύτες, ακατέργαστα τεμάχια ηλεκτρολυτικής επικάλυψης και πολλά άλλα. Η μεταλλοποίηση μπορεί να βελτιώσει την αντοχή των πλαστικών σε μηχανική καταπόνηση, υγρασία και υψηλή θερμοκρασία. Επιπλέον, τα μέρη που χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό πλαστικού και μετάλλου ζυγίζουν σημαντικά λιγότερο από το μέταλλο.

Περιεχόμενο:

• Τεχνολογικά χαρακτηριστικά της επιμετάλλωσης
• Χαρακτηριστικά της δημιουργίας γαλβανικών επιχρισμάτων
• Συγκολλητικές ιδιότητες υλικών
• Μέταλλα κενού
• Μεταλλοποίηση στο σπίτι
• Επιμετάλλωση χαλκού
• Επιμετάλλωση με ασήμι

Τεχνολογικά χαρακτηριστικά της επιμετάλλωσης

Ο χαλκός χρησιμοποιείται συχνότερα ως επιφάνεια υποστρώματος για ηλεκτρολυτική επίστρωση. Το στρώμα χαλκού παίζει το ρόλο ενός αποσβεστήρα πλαστικού, λόγω του οποίου σταθεροποιούνται οι τάσεις, οι οποίες είναι αναπόφευκτες με σημαντική διαφορά στους συντελεστές θερμικής καταπόνησης αυτών των ανόμοιων υλικών.

Η υπο-στρώση επιπρόσθετα είναι επιχρωμιωμένη ή επιμεταλλωμένη με νικέλιο, όπως υποδεικνύεται στο παρακάτω σχήμα.

Επεξηγήσεις για το σχήμα:

1. Πλαστικά.
2. Στιλβωμένο στρώμα χαλκού.
3. Βουρτσισμένο χαλκό.
4. Χημική εναπόθεση μετάλλου.
5. Στιλβωμένο στρώμα νικελίου.
6. Ημι-γυαλιστερό στρώμα νικελίου.
7. Βουρτσισμένο στρώμα νικελίου.
8. Στιλβωμένο στρώμα χρωμίου.
9. Στρώμα μετατροπής.
10. Βουρτσισμένα και λαμπερά μεταλλικά στρώματα.

Τα δομικά χαρακτηριστικά των συνθέσεων που εφαρμόζονται στην ηλεκτρικά αγώγιμη υποστρώση επικάλυψης μπορούν να ποικίλουν σημαντικά. Μπορούμε να μιλήσουμε για ταινίες από γυαλιστερό, ελαφρύ, βελούδο, μαυρισμένο, πατιναρισμένο και άλλους τύπους. Το έργο των ταινιών δεν είναι μόνο να βελτιώσει την εμφάνιση των προϊόντων. Για παράδειγμα, επικαλυμμένα με νικέλιο επικαλύψεις επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των πλαστικών. Το γεγονός είναι ότι το νικέλιο είναι ικανό να συμπιέζει το πλαστικό, ενισχύοντας σημαντικά αυτό το υλικό.

Για να δημιουργηθεί μια γαλβανική επικάλυψη, απαιτείται ηλεκτρολύτης. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ηλεκτρολυτών που χρησιμοποιούνται, όπως:

• λαμπερή επίστρωση χαλκού.
• ηλεκτρολύτες για επιμετάλλωση με νικέλιο.
• ειδικές συνθέσεις βάσει των οποίων δημιουργούνται επικαλύψεις τύπου βελούδο ή επικαλύψεις διασκορπισμένες με στερεά σωματίδια.

Άλλα μέταλλα, όπως κασσίτερος ή ψευδάργυρος, χρησιμοποιούνται επίσης. Ωστόσο, πριν από την εφαρμογή τέτοιων μετάλλων, απαιτείται παθητικοποίηση, μετά την οποία εμφανίζεται μια μεμβράνη στην επιφάνεια (με ή χωρίς χρώμα). Τέτοιες μεμβράνες προστατεύουν το υλικό από τη σκουριά ή την πλάκα.

Η χημική μεταλλοποίηση πλαστικών χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι τα μεταλλικά υποστρώματα δεν έχουν υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Σε κάθε περίπτωση, η αγωγιμότητα είναι χαμηλότερη από ό, τι στην περίπτωση του ηλεκτρολύτη. Κατά συνέπεια, κατά τη διάρκεια της ηλεκτροχημικής εναπόθεσης, η πυκνότητα του εφαρμοζόμενου ρεύματος πρέπει να είναι αμελητέα - από 0,5 έως 1 Αμπέρ ανά τετραγωνικό δεκαδικό. Εάν η πυκνότητα είναι υψηλότερη, θα υπάρξει διπολική επίδραση, η οποία θα οδηγήσει στη διάλυση της επίστρωσης κοντά στο σημείο όπου υπάρχει επαφή με το αγώγιμο εναιώρημα.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, για να αποφευχθεί η διάλυση της επικάλυψης, χαλκός ή νικέλιο εφαρμόζεται στο χημικά αποτιθέμενο μεταλλικό στρώμα. Και αυτό γίνεται σε χαμηλή πυκνότητα ηλεκτρικού ρεύματος, αλλά τα επόμενα στρώματα εφαρμόζονται στην συνήθη λειτουργία.

Χαρακτηριστικά της δημιουργίας γαλβανικών επιχρισμάτων

Η γαλβανική στρώση, πρώτα απ 'όλα, εξασφαλίζει την αντοχή των μετάλλων σε διεργασίες διάβρωσης. Κατά τη διάρκεια γαλβανισμό Τα μέρη είναι σε πυκνούς ηλεκτρολύτες. Επομένως, για να είναι επιτυχής η λειτουργία, προσδένονται ειδικοί παράγοντες στάθμισης στα μέρη.

Οι ηλεκτρολυτικές επιχριστικές επιφάνειες διαφέρουν από τις μεταλλικές, καθώς απαιτείται πολύ μεγαλύτερος αριθμός επαφών για τη δημιουργία τους. Η διαδικασία γαλβανισμού πλαστικών χαρακτηρίζεται επίσης από την πολυπλοκότητα της προπαρασκευαστικής φάσης, αφού σε αυτή την περίπτωση είναι πιο δύσκολο να εξασφαλιστεί καλή πρόσφυση.

Συγκολλητικές ιδιότητες υλικών

Η προσκόλληση χαρακτηρίζει την ποιότητα πρόσφυσης μεταξύ στοιχείων διαφορετικών τύπων (στην περίπτωση αυτή μιλάμε για πρόσφυση μεταξύ μετάλλου και πλαστικού). Η αντοχή πρόσφυσης μεταξύ μεταλλικών και πλαστικών επικαλύψεων θα πρέπει να είναι μεταξύ 0,8 και 1,5 kilonewtons ανά μέτρο - αποφλοίωση - και ίση με 14 megapascals - εφελκυσμό. Η μέγιστη δυνατή πρόσφυση που επιτυγχάνεται με σύγχρονα τεχνολογικά μέσα είναι περίπου 14 kilonewtons ανά μέτρο.

Οι κολλητικές ιδιότητες των υλικών είναι από τα πιο πολύπλοκα φαινόμενα. Αρκεί να πούμε ότι δεν υπάρχει ενιαία θεωρία που να απαντά πλήρως σε όλα τα ερωτήματα σχετικά με την πρόσφυση των ανόμοιων υλικών μεταξύ τους.

Από την άποψη της χημικής επιστήμης, η πρόσφυση είναι μια χημική σχέση μεταξύ διαφορετικών τύπων σωμάτων. Οι χημικές αλληλεπιδράσεις παρατηρούνται σε πλαστικές επιφάνειες. Σε τέτοιες επιφάνειες υπάρχουν λειτουργικά ενεργές ομάδες που έρχονται σε επαφή με μέταλλα ή μεταλλικές επιφάνειες επικάλυψης με οξείδια.

Η μοριακή προσέγγιση ερμηνεύει την προσκόλληση ως συνέπεια της παρουσίας διαμοριακών δυνάμεων στην ενδοφασική επιφάνεια, την αλληλεπίδραση δύο πόλων ή την εμφάνιση δεσμών υδρογόνου. Αυτό εξηγεί, για παράδειγμα, την προσκόλληση μεμβρανών πολυαιθυλενίου με υγρή χάραξη μετά την ξήρανση.

Από την άποψη της ηλεκτρικής θεωρίας, οι ιδιότητες πρόσφυσης προκύπτουν εξαιτίας του γεγονότος ότι όταν ένα σώμα ζευγαρών αλληλεπιδρά, εμφανίζεται ένα διπλό ηλεκτρικό στρώμα. Ως αποτέλεσμα, αυτό το στρώμα δεν επιτρέπει στα σώματα να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο, καθώς λειτουργούν οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις αμοιβαίας έλξης διαφορετικών φορτίων.

Σύμφωνα με τη διάχυτη θεωρία (η πιο ευρέως αποδεκτή), η συγκόλληση συμβαίνει λόγω διαμοριακών αλληλεπιδράσεων, οι οποίες εμφανίζονται ιδιαίτερα σαφώς κατά την αμοιβαία διείσδυση μορίων στα επιφανειακά στρώματα. Αυτή τη στιγμή, εμφανίζεται ένα συγκεκριμένο ενδιάμεσο στρώμα, ως αποτέλεσμα του οποίου υπάρχει έλλειψη εμφανούς ορίου μεταξύ των υλικών.

Τέλος, η μηχανική θεωρία εξηγεί την προσκόλληση με πρόσφυση πρόσδεσης των προεξέχοντων μεταλλικών τμημάτων στις εσοχές πάνω στην πλαστική επιφάνεια. Τέτοιες κοιλότητες είναι πολύ μικρές σε περιοχή (μερικά μικρόμετρα), ωστόσο, όταν εισάγεται μέταλλο με χημική μέθοδο, εμφανίζονται οι αποκαλούμενες μηχανικές κλειδαριές.

Άλλες παράμετροι επηρεάζουν την πρόσφυση, συμπεριλαμβανομένων των ακόλουθων:

• χαρακτηριστικά αντοχής του πλαστικού ·
• η παρουσία ευνοϊκών αντιδράσεων χημικώς ενεργών ομάδων σε πλαστική επιφάνεια,
• την παρουσία διεγερτικών προσκόλλησης, τα οποία άλλως ονομάζονται προωθητές (ενώσεις χρωμίου και κασσιτέρου, πλαστικοποιητές).
• την απουσία αντι-προαγωγών που εμποδίζουν την ενίσχυση ή ακόμη και την καταστροφή του ενδιάμεσου στρώματος.
• τη δομή του χημικώς εναποτιθέμενου μετάλλου, καθώς και τις παραμέτρους στις οποίες λαμβάνει χώρα αυτή η εναπόθεση.

Μέταλλα κενού

Η τεχνολογία συνίσταται στην ψεκασμό πλαστικού με νικέλιο ή αλουμίνιο με τη χρήση κενού. Η εφαρμογή του μετάλλου σε πλαστικό με χρήση κενού πραγματοποιείται σε ειδικό θάλαμο.Η τεχνική χρησιμοποιείται ευρέως για την εφαρμογή μεταλλικού φιλμ σε διάφορες επιφάνειες, για παράδειγμα, εξαρτήματα αυτοκινήτων, πλαστικά εξαρτήματα, είδη υγιεινής, εξοπλισμός φωτισμού κλπ. Για την προστασία του μετάλλου, χρησιμοποιούνται ειδικά χρώματα και βερνίκια, που χαρακτηρίζονται από αυξημένη σκληρότητα και αντοχή στην υγρασία.

Μεταλλοποίηση στο σπίτι

Αρκετές τεχνικές είναι γνωστές για αυτο-εφαρμογή του μετάλλου πάνω σε μια πλαστική επικάλυψη. Το πιο προσιτό από αυτά είναι χημικό. Στην περίπτωση αυτή, δεν απαιτείται ειδικός εξοπλισμός.

Τα χρησιμοποιούμενα μέταλλα είναι αργύρου και χαλκού. Η προκύπτουσα μεμβράνη θα έχει πάχος μόνο λίγων μικρών, αλλά θα δώσει στη βάση μια όμορφη εμφάνιση με μεταλλική λάμψη.

Επιμετάλλωση χαλκού

Πριν από την επεξεργασία, καθαρίστε καλά και απολιπάνετε την επιφάνεια. Αν το τμήμα έχει εξογκώματα (ελαττώματα), μειώστε τα προσεκτικά σε τίποτα. Ρίξτε λειαντικά στην επιφάνεια και σκουπίστε την επιφάνεια με ένα στυλεό. Εάν έχουμε να κάνουμε με πολυακρυλικά, για την απολίπανση θα χρειαστείτε μια λύση από καυστική σόδα, στην οποία το μέρος είναι εμποτισμένο για 24 ώρες. Συνιστάται η χρήση βενζίνης για την απολίπανση των πολυαμιδίων.

Όταν το προϊόν απολιπαίνεται, το πλένουμε σε απεσταγμένο νερό και στη συνέχεια για ένα λεπτό το διατηρούμε σε μισό τοις εκατό διάλυμα χλωριούχου κασσιτέρου και υδροχλωρικού οξέος (40 γραμμάρια ανά λίτρο). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ευαισθητοποίηση. Σκοπός του είναι να αποκτήσει ένα φιλμ από υδροξείδιο του κασσίτερου σε πλαστικό.

Μετά την ευαισθητοποίηση ενεργοποιούμε την επιφάνεια. Για να γίνει αυτό, για 3-4 λεπτά, απολαύστε το μέρος σε διάλυμα νιτρικού αργύρου (2 γραμμάρια αργύρου ανά λίτρο και 20 γραμμάρια αιθυλικής αλκοόλης ανά λίτρο). Στη συνέχεια, τοποθετούμε το προϊόν σε μια λύση που αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• ανθρακικό χαλκό - 200 γραμμάρια ανά λίτρο.
• γλυκερίνη (90%) - 200 γραμμάρια ανά λίτρο.
• καυστική σόδα (20%) - 1 λίτρο.

Η θερμοκρασία του διαλύματος πρέπει να είναι 18-25 μοίρες. Χρόνος επεξεργασίας - 60 λεπτά.

Επιμετάλλωση με ασήμι

Πραγματοποιούμε προκαταρκτική επεξεργασία πλαστικού με τον ίδιο τρόπο όπως στην περίπτωση του χαλκού: άμμο και εφαρμόζουμε ένα λειαντικό. Πλένουμε την επιφάνεια σε σαπούνι και νερό, και στη συνέχεια σε απεσταγμένο νερό.

Απολιπάνετε το προϊόν με αυτό το διάλυμα:

• ανυδρίτης χρωμίου - 100 γραμμάρια ανά λίτρο.
• θειικό σίδηρο - 10 γραμμάρια ανά λίτρο.

Μετά την απολίπανση, πλύνετε και πάλι το κομμάτι σε απεσταγμένο νερό. Διεξάγουμε ευαισθητοποίηση σε διάλυμα χλωριούχου κασσιτέρου (2 γραμμάρια ανά λίτρο). Στη συνέχεια, τοποθετούμε το προϊόν σε μια λύση που περιλαμβάνει τέτοια στοιχεία:

• νιτρικό άργυρο - 3 γραμμάρια ανά λίτρο.
• καυστική σόδα - 3,5 γραμμάρια ανά λίτρο.
• αμμωνία (25%) - 8 χιλιοστόλιτρα ανά λίτρο.
• γλυκόζη - 2,5 γραμμάρια ανά λίτρο.

Η συνιστώμενη θερμοκρασία διαλύματος είναι από 18 έως 25 μοίρες. Χρόνος επεξεργασίας - 60 λεπτά. Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να εμφανιστεί μια ομοιόμορφη και γυαλιστερή στρώση αργύρου. Εάν κάπου υπάρχουν ετερογένειες, τότε αυτό μπορεί να εξηγηθεί από την ανεπαρκή απολίπανση επιφανείας. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να αφαιρέσετε το εφαρμοσμένο ασήμι και να επαναλάβετε ξανά τη δουλειά.

Για να αφαιρέσετε το ασήμι από πλαστικό, θα χρειαστείτε αυτή τη λύση:

• ανυδρίτης χρωμίου - 10 γραμμάρια ανά λίτρο.
• θειικό οξύ - 3 γραμμάρια ανά λίτρο.

Συνιστάται η επεξεργασία μιας ομοιόμορφης μεμβράνης με ένα στρώμα βερνικιού που θα προστατεύει το πλαστικό. Είναι επίσης δυνατή η περαιτέρω γαλβανική επιφανειακή επεξεργασία.