Výrobný proces plastových výrobkov zahŕňa najmä štyri kľúčové procesy: formovanie formy, povrchovú úpravu, tlač a montáž. Povrchová úprava je nevyhnutnou súčasťou a procesy predúpravy sú nevyhnutné na zlepšenie priľnavosti náterov a poskytnutie dobrej vodivej podkladovej vrstvy pre pokovovanie.
Predúprava povrchu plastových výrobkov:
Patria sem najmä povrchové úpravy a pokovovanie. Vo všeobecnosti majú plasty vysokú kryštalinitu, nízku alebo žiadnu polaritu a nízku povrchovú energiu, čo ovplyvňuje priľnavosť náterov. Keďže plasty sú nevodivé izolanty, pokovovanie nemožno priamo aplikovať na ich povrchy pomocou štandardných procesov galvanického pokovovania. Preto by sa pred povrchovou úpravou mali vykonať potrebné predbežné úpravy, aby sa zlepšila priľnavosť náteru a zabezpečila sa vodivá podkladová vrstva s dobrou priľnavosťou.
Predúprava náteru:
Predúprava zahŕňa odmastenie plastového povrchu, tj odstránenie olejových a odformovacích činidiel a povrchovú aktivačnú úpravu, ktorej účelom je zlepšiť priľnavosť povlaku.
01 Odmasťovanie
Odmasťovanie plastových výrobkov. Podobne ako pri odmasťovaní kovových výrobkov je možné plastové výrobky odmastiť pomocou organických rozpúšťadiel alebo alkalických vodných roztokov obsahujúcich povrchovo aktívne látky. Odmasťovanie organickým rozpúšťadlom je vhodné na čistenie parafínového vosku, včelieho vosku, mastnoty a iných organických nečistôt z plastových povrchov. Použité organické rozpúšťadlo by nemalo rozpúšťať, napučať alebo praskať plast; mal by mať nízky bod varu, byť prchavý, ne-toxický a-nehorľavý.
Alkalické vodné roztoky sú vhodné na odmasťovanie plastov-odolných voči alkáliám. Tento roztok obsahuje lúh sodný, alkalické soli a rôzne povrchovo aktívne látky. Najbežnejšie používaným povrchovo aktívnym činidlom je séria OP, tj alkylfenolpolyoxyetylénéter, ktorý nepenuje a nezanecháva zvyšky na plastovom povrchu.
02 Aktivácia povrchu
Táto aktivácia má za cieľ zlepšiť povrchové vlastnosti plastov, to znamená vytvoriť polárne skupiny alebo zdrsniť povrch plastu, čím sa povlaky ľahšie zmáčajú a adsorbujú na povrch dielu. Existuje mnoho metód povrchovej aktivácie, ako je chemická oxidácia, plameňová oxidácia, leptanie parou rozpúšťadla a oxidácia korónovým výbojom. Najpoužívanejšou metódou je chemická kryštalická oxidácia, pri ktorej sa bežne používa roztok kyseliny chrómovej. Typická formulácia je 4,5 % dvojchrómanu draselného, 8,0 % vody a 87,5 % koncentrovanej kyseliny sírovej (96 % alebo viac).
Niektoré plastové výrobky, ako je polystyrén a ABS plasty, môžu byť priamo potiahnuté bez chemickej oxidácie. Na získanie-kvalitných povlakov sa niekedy používa chemická oxidácia. Napríklad ABS plast je možné po odmastení naleptať zriedeným roztokom kyseliny chrómovej. Typická formulácia je 420 g/l kyseliny chrómovej a 200 ml/l kyseliny sírovej (špecifická hmotnosť 1,83). Typický proces úpravy je 65 stupňov -70 stupňov počas 5-10 minút, po ktorých nasleduje opláchnutie vodou a vysušenie. Výhodou leptania kyselinou chrómovou je to, že môže spracovať rovnomerne bez ohľadu na zložitosť tvaru plastového výrobku. Jeho nevýhodou je, že prevádzka je nebezpečná a spôsobuje znečistenie.
Predúprava pred náterom:
Účelom predbežnej úpravy pre povlak je zlepšiť priľnavosť medzi povlakom a plastovým povrchom a vytvoriť na povrchu plastu vodivú kovovú podkladovú vrstvu. Proces predúpravy zahŕňa najmä: mechanické zdrsnenie, chemické odmasťovanie, chemické zdrsnenie, senzibilizáciu, aktiváciu, redukciu a bezprúdové pokovovanie. Prvé tri kroky majú zlepšiť priľnavosť pokovovacej vrstvy, zatiaľ čo posledné štyri kroky majú vytvoriť vodivú kovovú podkladovú vrstvu.
01 Mechanické a chemické zdrsňovanie
Procesy mechanického a chemického zdrsňovania využívajú mechanické a chemické metódy na zdrsnenie plastového povrchu, čím sa zväčšuje kontaktná plocha medzi pokovovanou vrstvou a substrátom. Všeobecne sa predpokladá, že priľnavosť dosiahnutá mechanickým zdrsňovaním je len asi 10 % adhézie dosiahnutej chemickým zdrsňovaním.
02 Chemické odmasťovanie
Metóda odmasťovania plastových povrchov pred pokovovaním je rovnaká ako pri predúprave náterom.
03 Senzibilizácia
Senzibilizácia zahŕňa adsorbovanie ľahko oxidovateľných látok, ako je chlorid cínatý a chlorid titaničitý, na plastový povrch s určitou adsorpčnou kapacitou. Tieto adsorbované ľahko oxidovateľné látky sa počas aktivácie oxidujú, zatiaľ čo aktivátor sa redukuje na katalytické jadrá, ktoré zostávajú na povrchu produktu. Účelom senzibilizácie je položiť základ pre následné bezprúdové pokovovanie kovovej vrstvy.
04 Aktivácia
Aktivácia zahŕňa ošetrenie senzibilizovaného povrchu roztokom katalyticky aktívnych zlúčenín kovov. V podstate sa produkt obsahujúci adsorbované redukčné činidlo ponorí do vodného roztoku oxidačného činidla obsahujúceho soľ vzácneho kovu. Ióny ušľachtilých kovov pôsobiace ako oxidačné činidlo sú redukované o S2⁺n a redukované častice ušľachtilých kovov sa usadzujú na povrchu produktu ako koloidné častice so silnou katalytickou aktivitou. Keď je tento povrch ponorený do roztoku chemického pokovovania, tieto častice sa stanú katalytickými centrami, čím sa urýchli reakcia chemického pokovovania.
05 Redukčná liečba
Pred chemickým pokovovaním sa aktivovaný a opláchnutý produkt ponorí do roztoku redukčného činidla určitej koncentrácie, ktorý sa používa pri chemickom pokovovaní, aby sa odstránili všetky zostávajúce aktivačné činidlá. Toto sa nazýva redukčná liečba. Pri chemickom pokovovaní medi sa na redukciu používa roztok formaldehydu; na chemické pokovovanie niklom sa používa roztok fosfornanu sodného. 06 Chemické pokovovanie
Účelom chemického pokovovania je vytvorenie vodivého kovového filmu na povrchu plastových výrobkov, čím sa vytvárajú podmienky pre galvanické pokovovanie kovových vrstiev na plastové výrobky. Preto je chemické pokovovanie kľúčovým krokom pri galvanickom pokovovaní plastov.
