Металлизация пластика в домашних условиях
Хромирование пластика в домашних условиях
Изделия, имеющие хромовое покрытие, имеют эстетичный и привлекательный внешний вид, именно поэтому они настолько популярны и стоят дороже нехромированных аналогов.
Но что делать, если на рынке нет вариантов с хромовым покрытием, или хочется придать соответствующий внешний вид уже имеющимся в наличии вещам без хромового слоя? В подобной ситуации может помочь хромирование пластика в домашних условиях.
Особенности хромирования пластика в домашних условиях
Главной особенностью домашнего хромирования является необходимость приобретения оборудования, некоторые элементы которого довольно-таки дорогостоящи. Поэтому, в случае если подобный способ планируется использовать только один раз, целесообразней воспользоваться платными услугами специалистов.
Второй важной особенностью технологии хромирования пластика в домашних условиях является применение едких и токсичных реагентов с высокой степенью летучести. Прежде чем приступать к процессу важно выбрать подходящее и хорошо вентилируемое помещение и позаботиться о средствах личной защиты.
Помещение для проведения процесса хромирования пластиковых изделий должно быть хорошо проветриваемым или оборудованным достаточно мощной вытяжной вентиляционной системой. Для этих целей лучше всего подойдёт гараж, домашняя мастерская или другое крытое нежилое помещение.
Что касается личной защиты, то крайне необходимо вооружиться респиратором, защитными очками, качественными резиновыми либо прорезиненными перчатками и защитным фартуком. Важно помнить, что попадание применяемых реагентов на кожу может вызвать химические ожоги, а вдыхание их паров привести к общему отравлению организма.
Подготовка к проведению хромирования
Для хромирования пластмассы своими руками дома необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:
- подходящая по размерам ёмкость, в которую будет налит диэлектрический раствор, это может быть стеклянная банка или пластиковое ведро;
- электролитный раствор;
- пластиковое ведро или пластиковый тазик, в который помещают ёмкость;
- ящик из фанеры или дерева, который необходимо предварительно изолировать стеклотканью и утеплить минеральной ватой или песком — это нужно для хорошей термоизоляции;
- специальная кисть для нанесения раствора;
- нагревательный элемент — лучше всего для этого подойдёт обыкновенный ТЭН;
- источник электропитания необходимого напряжения, мощности и силы тока (трансформатор или автомобильный аккумулятор);
- термометр, с помощью которого можно измерять жидкость с температурой до 100 0 C;
- кронштейн, необходимый для свободного подвешивания обрабатываемой детали в ёмкости;
- щиток для плотного накрывания ёмкости — это может быть лист из фанеры;
- зажим.
Первым делом, необходимо подготовить специальный электролитический раствор, без которого весь процесс невозможен. Сделать его можно в домашних условиях. Для этого понадобятся следующие ингредиенты:
- дистиллированная вода (объем зависит от объёма тары и размера обрабатываемой детали);
- хромовый ангидрит (250 г/литр воды);
- серная кислота H2SO4 (2.5 г/л).
Независимо от выбора метода проведения хромирования деталей в домашних условиях для его осуществления понадобится электролитический раствор.
Чтобы приготовить электролит, необходимо в дистиллированную воду, предварительно нагретую до 60 0 C, насыпать и тщательно размешать хромовый ангидрит, после этого добавить и размешивать серную кислоту. Через полученный раствор в течение 2 – 3 часов прогоняем электрический ток до приобретения им темно-бордового оттенка. Силу тока рассчитываем исходя из количества жидкости, она должна составлять 6.5 А./литр жидкости. Готовый раствор настаиваем в течение суток.
Процесс хромирования пластика
Прежде чем приступить к обработке детали, её нужно обезжирить. Для этого необходимо приготовить специальный раствор: в равных долях смешать кальцинированную соду, едкий натрий и силикатный клей, полученную смесь растворить в воде и довести до кипения, после чего погрузить в неё деталь.
Результат хромирования пластика
Существует два основных метода хромирования пластика дома:
- с помощью гальванической ванны;
- с помощью специальной кисти.
Оба метода по-своему хороши, и каждый сам для себя выбирает подходящий ему способ. Рассмотрим оба эти метода подробнее.
Хромирование с помощью кисти
Главным элементом оборудования, необходимого для хромирования пластика в домашних условиях при помощи специальной кисточки, является сама кисть, с помощью которой наносится реагент на поверхность обрабатываемой детали.
Схема устройства кисти для хромирования
Ее можно сделать самому. Для этого необходимо взять полую внутри трубку из органического стекла, на один конец которой приспосабливаем щетину из электропроводного материала. Для этой цели лучше всего подойдёт пучок из тонкой медной неизолированной проволоки. Щетину кисти нужно обмотать тонким свинцовым проводом.
Для нанесения хромового покрытия на пластик, саму деталь и кисть необходимо подключить к источнику электропитания, таким источником может быть трансформатор или автомобильный аккумулятор. В зависимости от выбора источника питания схема подключения будет разной.
В случае если используется трансформатор, к кисти подключают диод: анод подключаем к понижающей обмотке трансформатора, а катод с помощью зажима типа «крокодил» присоединяем к обрабатываемой детали. Если источником питания служит аккумулятор, диод не используется.
После подключения к источнику электропитания, на деталь с помощью кисти наносится электролит, который предварительно заливается в полую ручку кисти, важно при этом следить за уровнем самого электролита. Раствор наносится плавными движениями из стороны в сторону ровными слоями.
Для того чтобы покрытие сохранилось максимально долго, специалисты рекомендуют наносить раствор в несколько слоёв, количество проходов по каждому участку должно быть в диапазоне от 25 до 35 раз.
Хромирование в гальванической ванне
В данном случае температура электролита должна быть на уровне 50-60 0 C, после подогрева его настаивают 2,5-3 часа.
Гальваническая ванна из пластикового контейнера
В подготовленную ёмкость (гальваническую ванну), погружают анод (+), а катод подключают к трансформатору (-), после чего в неё погружают пластмассовую деталь и фиксируют в подвешенном состоянии так, чтобы она не касалась стенок ванной. Это нужно для того чтобы покрытие было равномерным и без огрехов. Важно при этом поддерживать температуру раствора на уровне 50 – 53 0 C. Через некоторое время подаётся ток.
Если после хромирования пластика видны недостатки в хромовом слое, процесс нужно повторить (возможно, несколько раз).
После хромирования обрабатываемую деталь необходимо промыть под проточной водой и прокипятить как минимум в 3-х литрах дистиллированной воды не менее чем 30 мин.
Для доведения детали до идеального состояния, после хромирования её натирают и полируют при помощи мягкой ткани.
В завершении хочется сказать, что сейчас на рынке практически все товары продаются в вариациях с хромовым покрытием, но иногда бывает так, что нужно хромировать какую-то деталь самому и многие думают, что это невозможно в домашних условия. Безусловно, это сложно, но возможно. Поэтому если возникает такая необходимость – смело беритесь за дело, главного при этом быть осторожным и внимательным, чтобы не повредить саму деталь или не навредить своему здоровью.
Технология выполнения металлизации пластмасс
Металлизация пластмасс химическим способом позволяет изготавливать такие промышленные изделия и полуфабрикаты, как световые фильтры, печатные платы, катализаторы, заготовки для гальваники и многое другое. Металлизация позволяет улучшить стойкость пластмассы к механическим воздействиям, влаге и высокой температуре. Кроме того, детали, в которых применяется сочетание пластмассы и металла, весят значительно меньше металлических.
Технологические особенности металлизации
В качестве подслойной поверхности для гальваники чаще всего применяется медь. Медный слой играет роль демпфера для пластмассы, благодаря чему стабилизируются напряжения, неизбежные при значительной разнице в коэффициентах теплового напряжения столь разнородных материалов.
Подслой дополнительно хромируется или никелируется, как указано на рисунке ниже.
Варианты структур гальванических покрытий в несколько слоев
Пояснения к рисунку:
- Пластмасса.
- Медный слой с блеском.
- Матовый медный слой.
- Металл с химическим осаждением.
- Никелевый слой с блеском.
- Полублестящий никелевый слой.
- Матовый никелевый слой.
- Хромовый слой с блеском.
- Конверсионный слой.
- Матовый и блестящий металлический слои.
Структурные особенности составов, наносимых на электропроводный подслой покрытий, могут значительно разниться. Речь может идти о пленках блестящего, осветленного, велюрового, черненного, патинированного и других типов. Задача пленок не только в улучшении внешнего вида изделий. К примеру, никелированные покрытия продлевают эксплуатационный срок пластмасс. Дело в том, что никель способен обжимать пластмассу, значительно укрепляя этот материал.
Чтобы создать гальваническое покрытие, необходим электролит. Существуют разные виды применяемых электролитов, в том числе:
- блестящего меднения;
- электролиты для покрытия никелем;
- специальные составы, на основе которых создаются покрытия велюрового типа или покрытия с вкраплением твердых частиц.
Также применяются и другие металлы, к примеру, олово или цинк. Однако перед нанесением таких металлов понадобится пассивирование, после которого на поверхности появляется пленка (с цветом или без). Такие пленки предохраняют материал от ржавчины или появления налета.
Химическая металлизация пластмасс характерна тем, что металлические подслои не имеют высокой электропроводности. Во всяком случае, проводимость ниже, чем в случае с электролитом. Поэтому при электрохимическом осаждении плотность применяемого тока должна быть незначительная – от 0,5 до 1 Ампера на квадратный дециметр. Если плотность будет выше, возникнет биполярный эффект, что приведет к растворению покрытия вблизи места, где имеется соприкосновение с токопроводящей подвеской.
В некоторых случаях, чтобы избежать растворения покрытия, на химически осажденный металлический слой наносится медь или никель. Причем делается это при маленькой плотности электротока, а вот последующие слои наносятся в обычном режиме.
Особенности создания гальванических покрытий
Гальванический слой, прежде всего, обеспечивает устойчивость металла к коррозийным процессам. При проведении гальванизации детали находятся в плотных электролитах. Таким образом, чтобы операция была успешной, на детали навешиваются специальные утяжелители.
Гальванические покрытия отличаются от металлических тем, что для их создания понадобится значительно большее количество контактов. Процесс гальванизации пластмасс характерен еще и сложностью подготовительного этапа, поскольку в данном случае труднее обеспечить хорошую адгезию.
Адгезивные свойства материалов
Адгезия характеризует качество сцепления между разнотипными элементами (в данном случае речь идет об адгезии между металлом и пластмассой). Прочность сцепления между металлическим и пластмассовым покрытиями должна находиться в промежутке между 0,8 и 1,5 килоньютонов на метр – на отслаивание и равняться 14 мегапаскалям – на разрыв. Максимально возможная адгезия, достижимая современными технологическими средствами, составляет примерно 14 килоньютонов на метр.
Адгезивные качества материалов относятся к числу весьма сложных явлений. Достаточно сказать, что не существует единой теории, которая в полной мере ответила бы на все вопросы относительно прилипания разнородных материалов друг к другу.
С точки зрения химической науки, адгезия – это химические взаимосвязи между разнотипными телами. Химические взаимодействия можно увидеть на пластмассовых поверхностях. На таких поверхностях имеются функционально активные группы, которые контактируют с металлами или покрывают металлические поверхности оксидами.
Молекулярный подход истолковывает адгезию как следствие присутствия межмолекулярных сил на межфазной поверхности, взаимодействием двух полюсов или же возникновением водородных связей. Так объясняется, к примеру, сцепление влажных травленых полиэтиленовых пленок после их сушки.
С точки зрения электрической теории, адгезивные качества возникают в силу того, что при взаимодействии пары тел возникает двойной электрический слой. В результате этот слой не позволяет телам отходить друг от друга, так как работают электростатические силы обоюдного притяжения разных зарядов.
Согласно диффузной теории (наиболее общепризнанной), адгезия происходит за счет межмолекулярных взаимодействий, которые особенно явно проявляются во время обоюдного проникновения молекул в поверхностные слои. В это время появляется некий промежуточный слой, вследствие чего наблюдается отсутствие явной границы между материалами.
И, наконец, механическая теория объясняет адгезию анкерным сцеплением выступающих частей металла в углублениях на пластмассовой поверхности. Такие углубления очень незначительны по площади (несколько микрометров), однако, когда в них попадает осаждаемый химическим способом металл, возникают так называемые механические замки.
На адгезию оказывают влияние и другие параметры, в числе которых можно выделить такие:
- прочностные характеристики пластмассы;
- присутствие благоприятствующих реакции химически активных групп на пластмассовой поверхности;
- наличие стимуляторов адгезионных процессов, которые иначе называют промоторами (хромовые и оловянные соединения, пластификаторы);
- отсутствие антипромоторов, которые препятствуют укреплению или даже разрушают промежуточный слой;
- структура химически осаждаемого металла, а также параметры, при которых это осаждение происходит.
к содержанию ↑
Вакуумная металлизация
Технология состоит в напылении на пластмассу нихрома или алюминия с помощью вакуума. Нанесение металла на пластмассу с использованием вакуума осуществляется в специальной камере. Методика широко применяется для нанесения металлической пленки на всевозможные поверхности, например, детали автомобиля, пластиковую фурнитуру, сантехнические приборы, светотехнику и т.д. Чтобы защитить металл, применяются специальные лакокрасочные составы, отличающиеся повышенной твердостью и устойчивостью к воздействию влаги.
Вакуумная камера для металлизации к содержанию ↑
Металлизация в домашних условиях
Известны несколько методик самостоятельного нанесения металла на пластмассовое покрытие. Наиболее доступная из них – химическая. В данном случае не понадобится какое-либо специальное оборудование.
Применяемые металлы – серебро и медь. Пленка, которая получится в итоге, будет всего несколько микронов в толщину, однако она придаст основе красивый вид с металлическим отблеском.
Металлизация медью
Перед обработкой хорошо ошкуриваем и обезжириваем поверхность. Если деталь имеет выпуклости (дефекты), аккуратно сводим их на нет. Насыпаем на поверхность абразив и протираем поверхность тампоном. В случае если имеем дело с полиакрилатами, для обезжиривания понадобится раствор едкого натра, в котором деталь вымачивается сутки. Для обезжиривания полиамидов рекомендуется использовать бензин.
Когда изделие обезжирено, промываем его в дистиллированной воде, а затем на протяжении минуты держим в полупроцентном растворе хлористого олова и соляной кислоты (40 граммов на литр). Данный процесс именуется сенсибилизацией. Его цель – получить на пластмассе пленку гидроокиси олова.
После сенсибилизации проводим активацию поверхности. Для этого на протяжении 3-4 минут вымачиваем деталь в растворе азотнокислого серебра (2 грамма серебра на литр и 20 граммов этилового спирта на литр). Далее помещаем изделие в раствор, состоящий из следующих компонентов:
- углекислой меди – 200 граммов на литр;
- глицерина (90%) – 200 граммов на литр;
- едкого натра (20%) – 1 литр;
Температура раствора должна составлять 18-25 градусов. Время на обработку – 60 минут.
Металлизация серебром
Предварительную обработку пластмассы проводим так же, как и в случае с медью: ошкуриваем и наносим абразив. Обмываем поверхность в воде с мылом, а затем в дистиллированной воде.
Обезжириваем изделие при помощи такого раствора:
- ангидрид хрома – 100 граммов на литр;
- сульфат железа – 10 граммов на литр.
После обезжиривания опять промываем деталь в дистиллированной воде. Сенсибилизацию проводим в растворе хлористого олова (2 грамма на литр). Далее размещаем изделие в растворе, включающем в себя такие компоненты:
- серебро азотнокислое – 3 грамма на литр;
- натр едкий – 3,5 грамма на литр;
- аммиак (25%) – 8 миллилитров на литр;
- глюкозу – 2,5 грамма на литр.
Рекомендуемая температура раствора – от 18 до 25 градусов. Время на обработку – 60 минут. В результате должен появиться равномерный и блестящий слой серебра. Если же где-то имеются неоднородности, то это можно объяснить недостаточным обезжириванием поверхности. В таком случае нужно удалить нанесенное серебро и повторить работу заново.
Для удаления серебра с пластмассы понадобится такой раствор:
- ангидрид хром – 10 граммов на литр;
- серная кислота – 3 грамма на литр.
Равномерную пленку рекомендуется обработать слоем лака, который защитит пластмассу. Также возможна дальнейшая гальваническая обработка поверхности.
Металлизация пластмасс – технология проведения процедуры
Металлизация пластмасс – технология проведения процедуры
Химическая металлизация пластмасс дает возможность изготавливать такие промышленные типы изделий и полуфабрикатов, как печатные платы, световые фильтры, катализаторы, а также заготовки для гальваники и множество другого.
Металлизация даст возможность улучшить устойчивость пластмассы к воздействиям механического типа, высоких температур и влаге.
Более того, детали, в которых используется сочетание металла и пластмассы, весят куда меньше, чем просто металлические.
Технологические особенности металлизации
В роли подслойной поверхности для гальваники чаще всего используют медь. Именно медный слой будет играть роль демпфера для пластмассы, за счет чего будет стабилизироваться напряжение, которые неизбежны при значительной разницы в коэффициенте теплового напряжения таких разнородных материалов. подслой будет дополнительно хромирован или никелирован, как описано ниже.
- Пластмасса.
- Матовый медный слой.
- Медный слой с блеском.
- Металл с химическим типом осаждения.
- Никелевый блестящий слой.
- Полублестящий никелевый слой.
- Никелевый матовый слой.
- Хромовый слой с блеском.
- Конверсионный слой.
- Блестящий и матовый металлический слой.
Структурные составные особенности, которые наносятся на электропроводный подслой покрытия, способны сильно разниться. Речь может идти про пленки блестящего, велюрового, осветленного, черненного, патинированного и остальных типов.
Задача пленок заключается не просто в улучшении внешнего вида изделий. Например, никелированные покрытия будут продлевать срок эксплуатации пластмассы. Дело в том, что никель может обжимать пластмасс, сильно укрепляя материал.
Особенности структурного состава, которые будут нанесены на электропроводный слой покрытия, могут сильно разниться. Речь пойдет о пленках осветленного, блестящего, черненного, велюрового, патинированного и остальных типов. Задача пленок заключается не только в улучшении внешнего вида изделий. Например, никелированные покрытия продлевают эксплуатационный период пластмасс. Дело заключается в том, что никель может обживать пластмассу, ощутимо укрепляя материал. Чтобы удалось создать гальваническое покрытие, требуется электролит.
Существуют разные виды используемых электролитов, в том числе:
- Блестящие меднения.
- Электролиты для нанесения никеля.
- Специализированные составы, на базе которых будут созданы покрытия велюрового типа или покрытия с вкраплением твердых частиц.
Также следует применять и остальные металла, например, цинк или олово. Но перед нанесением подобных типов металлов потребуется пассивирование, после которого на поверхности появится пленка (с цветом или без него). Такие типы пленок предохранят материал от ржавчины или появления налета. Химическая металлизация пластмасс характерна тем, что подслои металлического типа не имеют высокую электрическую проводимость. Во всяком случае, проводимость будет куда ниже, чем в случае с электролитом.
По этой причине при электрохимическом осаждении плотность используемого тока должна быть небольшой – от 0.5 до 1 Ампера на квадратный дециметр. Если плотность получится выше, появится биполярный эффект, что приведет к растворению покрытия около места, где есть соприкосновение с токопроводящей подвеской. В определенных случаях, чтобы избежать растворения покрытия, на осажденный химическим методом металлически слой будет нанесен никель или медь. При этом делается все это при малой плотности электрического тока, а вот дальнейшие слои будут нанесены в стандартном режиме.
Подробности
Обзор методов
Особенности получения гальванического покрытия
Прежде всего, гальванический слой будет обеспечивать устойчивость металла к процессам коррозии. При выполнении гальванизации детали будут находиться в плотных электролитах. Таким образом, чтобы операция была успешной, на детали будут навешены специальные утяжелители.
Обратите внимание, что гальванические покрытия будут отличаться от металлических тем, что для их создания требуется куда большее количество контактов. Процесс гальванизации пластмассы будут характерен еще и сложностью этапа подготовки, потому что в таком случае будет куда сложнее обеспечивать прекрасную степень адгезии.
Адгезивные свойства материалов
Еще немного про металлизацию пластмасс. Сцепление будет характеризоваться качеством сцепления разнотипными элементами (в таком случае речь пойдет про адгезию между пластмассой и металлом). Прочность сцепления между пластмассовыми и металлическими покрытиями должна находиться в промежутке между 0.8 и 1.5 кН на метр – на отслаивание, и равняется 14 мПа на разрыв. Максимально возможная степень адгезии, достижимая современными технологическими средствами составляет примерно 14 кН на метр. Адгезионные качества материалов будут относиться к числу достаточно сложных явлений. Можно сказать и то, что не существует единой теории, которая в полной мере сможет ответить на все вопросы относительно прилипания различного рода материалов друг к другу.
С точки зрения химической науки, адгезия является химической взаимосвязью между различными по типу телами. Химические взаимодействия можно увидеть на пластмассовых поверхностях. На таких местах имеются функционально активные группы, которые будут контактировать с металлами или покрывают поверхности металла оксидами. Молекулярный подход истолковывает адгезию как следствие присутствия межмолекулярных сил на межфазной поверхности, а еще взаимодействием двух полюсов или появлением водородных связей.
Так будет объясняться, к примеру, сцепление влажных травленых полиэтиленовых пленок после их просушивания. Если говорить с точки зрения электрической теории, адгезионные качества появляются в силу того, что при взаимодействии пары тел появляется двойной электрический слой. В результате такого действия слой не позволит телам отходить друг от друга, потому что работают электротстатические силы обоюдного типа притяжения различных зарядов.
По диффузной теории (самой популярной), адгезия будет происходить за счет взаимодействий межмолекулярного типа, которые особенности явно проявляются при обоюдном проникновении молекул в слои поверхности. В то же время определенных промежуточный слой появляется, вследствие чего можно наблюдать отсутствие явной границы между материалами. И, наконец, механическая разновидность теории будет объяснять адгезию анкерным видом сцепления, которые выступают части металла в углублениям на поверхности из пластмассы. Такие углубления достаточно незначительные по площади (несколько микрометров), но, когда в них попадает осаждаемый химическим методом металл, появляются так называемые механические замки.
На адгезию будут оказывать воздействие и остальные параметры, в числе которых можно выделять следующие:
- Характеристики прочности пластмассы.
- Присутствие благоприятствующие реакции химически активных групп на поверхности пластмасс.
- Наличие стимуляторов процессов адгезии, которые иначе могут бывать названы промоторами (оловянными и хромовыми соединениями, а также пластификаторами).
- Отсутствие антипромоторов, которые способны препятствовать укреплению или даже разрушению промежуточного типа слоя.
- Структура материала, который химически осаждается, а также параметры, при которых происходит осаждение.
Рассмотрим еще пару методов
Вакуумный метод металлизации
Технология вакуумной металлизации пластмасс будет состоять в напылении на поверхность пластмассы нихрома или алюминия посредством вакуума. Нанесение металла на пластмасса с применением вакуума осуществляется в особенной камере. Методика широко используется для нанесения металлической пленки на различные поверхности, к примеру, автомобильные детали, сантехнические приборы, пластиковую фурнитуру, световую технику и прочее. Чтобы зачищать металл, используют специальные лакокрасочные составы, которые отличаются повышенной степенью твердости и устойчивости к воздействию влаги.
Процесс металлизации в домашних условиях
Известны только несколько методов самостоятельного нанесения металла на покрытие из пластмассы. Самая доступная из них является химической. В таком случае не потребуется какое-то специализированное оборудование. Применяемые для процесса металлы – медь и серебро. Пленка, которая получается в итоге, будет лишь несколько микронов в толщину, но она придаст основанию красивый внешний вид с отблеском металлического типа.
Металлизация посредством меди
Перед началом обработки следует как можно лучше ошкуривать и обезжиривать поверхность. Если деталь будет иметь выпуклости (дефекты), которые следует аккуратно свести на нет. Насыпьте на поверхность абразивы и протрите поверхности тампоном. В случае, если вы имеете дело с полиакрилатами, для обезжиривания потребуется раствор едкого натра, в котором детали должны быть вымочены на протяжении суток.
Для обезжиривания полиамидов рекомендовано применять бензин. Когда будет обезжирено изделие, его следует промывать в дистиллированной воде, а после на протяжении 60 секунд держим в 0.5% растворе хлористого олова и соляной кислоты (0.04 кг на литр).
Такой процесс называется сенсибилизацией. Его целью будет получения на пластмассе пленку оловянной гидроокиси. После данного процесса следует провести активацию поверхности. Для этого в течение 3-4 минут следует вымочить деталь в растворе азотнокислого серебра (2 грамма серебра на 1 литр и 2- грамм этилового спирта).
Далее поместите изделие в раствор, который состоит из следующих ингредиентов:
- Углекислая медь – 0.2 кг на 1 литр.
- Глицерин (90%) – 0.2 кг на 1 литр.
- Едкий натр (20%) – 1 литр.
Температура раствора должны быть от +18 до +25 градусов, а время обработки будет составлять 1 час.
Металлизация посредством серебра
Предварительную обработки пластмассы следует провести так же, как и в случае с медью – ошкурить и нанести слой абразива. Обмойте поверхность в мыльной воде, а после и в дистиллированной воде.
Обезжиривать изделие следует посредством такого раствора:
- Хромовый ангидрид – 0.1 кг на литр.
- Железа сульфат – 0.01 кг на литр.
После обезжиривания должна быть снова промыта деталью в дистиллированной воде. Процесс сенсибилизации следует провести в растворе хлористого олова (всего 2 грамма на 1 литр).
Дальше разместите изделие в растворе, в котором будут такие компоненты:
- Азотнокислое серебро – на 1 литр 3 грамма.
- Едкий натр – на 1 литр 3.5 грамма.
- Аммиак (25%) – на 1 литр 8 миллилитров.
- Глюкоза – на 1 литр 2.5 грамма.
Рекомендуемая растворная температура составляет от +19 до +25 градусов. Время на обработку составляет 1 час, и в результате должен появиться блестящий, а еще равномерный слой серебра. Если же где- будет неоднородности, то это можно объяснить недостаточным обезжириванием поверхности. В этом случае следует удалить нанесенное серебро и заново повторить работу.
Для удаления серебра с поверхности пластмассы потребуется следующий раствор:
- Хром ангидрид – на 1 литр 10 грамм.
- Серная кислота – на 1 литр 3 грамма.
Равномерную пленку советуем обрабатывать лаковым слоем, который будет защищать пластмассу. Также возможно дальнейшая обработка поверхности гальваническим методом.
Металлизация пластмасс. Часть 1.
Металлизацию пластмассовых деталей проводят в двух различных направлениях:
1) с целью получения токопроводящих слоев на поверхности пластмассы для улучшения физико-механических свойств;
2) с целью получения сложных форм методом гальванопластики. (См. «Что такое гальванопластика? Часть1,Часть 2»).
В первом случае металлизация поверхности пластмасс значительно повышает их прочность, теплостойкость, уменьшает водопоглощаемость и хрупкость. Замена металлических деталей на металлизированные пластмассовые позволяет во много раз снизить их вес, что весьма актуально для комплектующих приборов, применяемых в авиации. При этом основное требование – максимальная адгезия металлического покрытия к основе.
Во втором случае требования диаметрально противоположные: необходимо осуществить металлизацию поверхности с последующим легким съемом покрытия.
Металлизация пластмасс с целью улучшения конструктивных характеристик.
Существует несколько методов металлизации пластмасс: механические, физические, химические. Для каждого способа существуют свои определенные требования к покрываемому металлу и пластмассовой основе, но только с помощью химико-гальванической металлизации можно создать электропроводный слой с последующим нанесением покрытий, обладающих специальными свойствами.
Процесс химико-гальванической металлизации включает основные стадии:
1) подготовка поверхности (обезжиривание, травление);
2) сенсибилизация и активация поверхности;
3) химическая металлизация;
4) нанесение гальванических покрытий.
В зависимости от материала основы каждая из этих стадий имеет свои особенности, но, в конечном счете, суть их сводится к обеспечению чистоты поверхности, шероховатости и отсутствию органических веществ.
Важным фактором, который оказывает определяющее значение на качество металлизации, является состояние поверхности, полученной в процессе литья деталей. Для металлизации пластмасс детали должны изготавливаться из первичного чистого однородного сырья. Литье под давлением следует проводить при возможно высокой температуре, обеспечивающей максимальную текучесть и при наименьшем давлении для более полного заполнения формы.
При этом категорически запрещается применение разделительных смазок, в крайнем случае, можно использовать касторовое масло или смесь глицерина со спиртом, которые сразу после формования деталей удалить смесью: этанола (50%), этилацетата (25%), бутанола (15%), целлозольва (10%).
Перед металлизацией поверхность детали необходимо обезжирить в растворе, г/л:
Тринатрийфосфат 30 – 40
Натр едкий 8 – 10
Стекло натриевое жидкое 5 – 7
Карбонат натрия 40 – 45
в течение 3 – 5 минут при температуре 40 – 50 0 С.
Эффективность процесса во многом зависит от качества травления, так как при этом происходит изменение структуры поверхности пластмассы, появляются микропоры и углубления, которые обеспечивают адгезию осаждаемого металла, от величины которой зависят свойства получаемого изделия – теплоемкость, износостойкость, прочность. Для металлизации пластмасс достаточной считается прочность сцепления металлического покрытия с основой 0,8 – 1,5 кН/м на отслаивание и 14 МПа на отрыв.
Для травления можно использовать раствор, содержащий 100 г серной кислоты и 30 г хромового ангидрида. Детали выдерживают в растворе в течение 1 – 5 минут при температуре 60 0 С.
После тщательной промывки проводят сенсибилизацию в растворе двухлористого олова (30 – 40 г/л) и соляной кислоты (30 – 40 г/л) при температуре 18 – 25 0 С, промывают в дистиллированной воде и активируют в растворе двухлористого палладия (1 – 2 г/л) с HCl (1 – 2 мл/л) при комнатной температуре в течение 3 – 5 минут.
В результате из раствора на поверхности осаждается тонкий слой палладия, который катализирует осаждение меди (см. «Химическое меднение – что это такое?») из раствора химического меднения:
Медь сернокислая 100 г/л
Натр едкий 100 г/л
Натрий углекислый (безводный) 30 г/л
Глицерин 100 г/л
Формалин (33%) 25 – 35 мл/л
Температура 18 – 25ºС, время от 20 минут, покачивание.
Процесс происходит по схеме:
Химическая металлизация пластмасс позволяет получать как готовые изделия (печатные платы), так и заготовки для гальванической металлизации. В качестве подслоя используют сравнительно толстый, пластический слой меди. На него гальванически осаждают тонкий слой никеля, хрома или сплава олово-висмут, в зависимости от назначения изделия.
Детали с металлизированной пластмассой.
Никелевые покрытия увеличивают долговечность пластмасс, хромовые – декоративность, сплав олово-висмут – паяемость. В целом все гальванические покрытия повышают коррозионную стойкость металлизированных пластмасс.
Осаждение гальванических покрытий производят из стандартных электролитов, учитывая конструктивные особенности деталей при подводе контактов.
Применение металлизированной пластмассы вместо металла при изготовлении сложных деталей реально дает хорошую прибыль.
Металлизация пластика в домашних условиях
Как можно самостоятельно хромировать детали в домашних условиях?
Существуют схожие операции получения дополнительного металлического слоя: цинкование, никелирование, серебрение. Хромировка деталей (процесс нанесения хрома на изделие) включает несколько функций: Хромирование в домашних условиях может осуществляться несколькими способами:
Хромовый электролит выделяет летучие соединения, способные вступать в контакт и разрушать любую органику. Пары несут опасность для кожи и слизистых оболочек.
Для защиты от испарений используют очки и маску-респиратор. Чтобы провести хромирование своими руками в домашних условиях на достойном уровне, часть инвентаря предлагается изготовить из подручных средств.
Выбор сечения соединительных проводов делают с учетом максимальной нагрузки (силы тока).
Хромирование пластика в домашних условиях
Изделия, имеющие хромовое покрытие, имеют эстетичный и привлекательный внешний вид, именно поэтому они настолько популярны и стоят дороже нехромированных аналогов.
Но что делать, если на рынке нет вариантов с хромовым покрытием, или хочется придать соответствующий внешний вид уже имеющимся в наличии вещам без хромового слоя? В подобной ситуации может помочь хромирование пластика в домашних условиях. Для хромирования пластмассы своими руками дома необходимо подготовить следующие материалы и инструменты: подходящая по размерам ёмкость, в которую будет налит диэлектрический раствор, это может быть стеклянная банка или пластиковое ведро; электролитный раствор; пластиковое ведро или пластиковый тазик, в который помещают ёмкость; ящик из фанеры или дерева, который необходимо предварительно изолировать стеклотканью и утеплить минеральной ватой или песком — это нужно для хорошей термоизоляции; специальная кисть для нанесения раствора; нагревательный элемент — лучше всего для этого подойдёт обыкновенный ТЭН; источник электропитания необходимого напряжения, мощности и силы тока (трансформатор или автомобильный аккумулятор); термометр, с помощью которого можно измерять жидкость с температурой до 100 0 C; кронштейн, необходимый для свободного подвешивания обрабатываемой детали в ёмкости; щиток для плотного накрывания ёмкости — это может быть лист из фанеры; зажим.
Хромирование деталей в домашних условиях — подробная инструкция и советы
- Во-вторых , респиратор, специальные очки, прорезиненные перчатки и фартук – обязательно.
- В-третьих , как утилизировать «отходы производства»?
- Во-первых , эффективная вентиляция. Причем она должна быть не естественной, а принудительной (вытяжной).
Понадобятся материалы и приспособления. Они на рисунке обозначены соответствующими позициями: И последнее.
Если она будет просто лежать на дне банки, то одна ее сторона останется без покрытия. Следовательно, ее нужно держать во время обработки в подвешенном положении. Тип кронштейна, его крепление «изобрести» несложно.
- На выходе должно быть напряжение постоянного тока, причем с возможностью регулирования номинала. Если делать все вручную, то понадобится хотя бы обыкновенный реостат.
- Сечение соединительных проводов подбирается по максимальной силе тока.
Процесс хромирования пластика
Хромирование пластиковых деталей используется в декоративных целях. Оптимизируются такие свойства, как:
- привлекательность внешнего вида.
- износостойкость;
- твердость базового материала;
- устойчивость к высоким температурам;
- стойкость к негативным воздействиям окружающей среды;
Процесс химического хромирования требует внимательного и ответственного подхода в области техники безопасности.
Металлизации пластмасс: разновидности технологий и их особенности
Хромированный пластиковые детали автомобиля — распространенный пример металлизации пластмассы Структура покрытия, полученного в результате металлизации пластика, может формироваться из нескольких слоев, в качестве которых могут выступать:
- медный слой с матовой поверхностью;
- никелевый слой с матовой поверхностью;
- конверсионный слой.
- полублестящий никелевый слой;
- никелевый слой с блеском;
- блестящий медный слой;
Типы наносимых на пластик многослойных гальванических покрытий В зависимости от того, для чего осуществляют металлизацию пластика, выполняют ее с применением электролитических растворов различного типа.
Такими растворами могут быть:
- растворы, при помощи которых создаются покрытия с вкраплением твердых частиц, или покрытия велюрового типа.
- электролиты для выполнения блестящего меднения;
- электролитические растворы для покрытия поверхности пластиковых изделий никелем;
Хромирование пластика
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 45-50 о С.
Хромирование деталей своими руками
В этой статье вы найдете подробную инструкцию по хромированию деталей в домашних условиях своими руками.
В конце статьи, как обычно, смотрите видео с технологией процесса гальванического хромирования. Прежде чем приступить к подготовительным работам по хромированию деталей в домашних условиях, следует сопоставить выгоду данной затеи: Для нанесения на металлические детали хромового слоя потребуется следующее оборудование:
- кислотостойкий калорифер для подогрева электролита;
- ванна из пластмассы или полипропилена;
- выпрямитель, способный выдать напряжение до 12 вольт и силу тока до 50 ампер;
- термометр с пределом измерений 0-100 градусов.
Параметры и размеры отдельных видов оборудования, применяемого для хромирования в домашних условиях, определяется величиной и количеством обрабатываемых изделий.
Технология выполнения металлизации пластмасс
Подслой дополнительно хромируется или никелируется, как указано на рисунке ниже.
Варианты структур гальванических покрытий в несколько слоев Чтобы создать гальваническое покрытие, необходим электролит. Существуют разные виды применяемых электролитов, в том числе:
- специальные составы, на основе которых создаются покрытия велюрового типа или покрытия с вкраплением твердых частиц.
- электролиты для покрытия никелем;
- блестящего меднения;
В некоторых случаях, чтобы избежать растворения покрытия, на химически осажденный металлический слой наносится медь или никель.
Мир увлечений
- МЕДНЕНИЕ ПЛАСТИКА.
- НИКЕЛИРОВАНИЕ ПЛАСТИКА.
- СЕРЕБРЕНИЕ ПЛАСТИКА.
Металлизация пластиковых (пластмассовых) деталей может быть разделена на несколько этапов:
- Активирование поверхности пластмасс.
- Промывка и пассивация.
- Затягивание поверхности пластика металлом.
- Подготовка деталей.