Uvod: Proizvodni proces plastičnih izdelkov vključuje predvsem štiri ključne procese: oblikovanje kalupov, površinsko obdelavo, tiskanje in sestavljanje. Površinska obdelava je nepogrešljiv del, postopki predobdelave pa so bistveni za izboljšanje oprijema premazov in zagotavljanje dobre prevodne podlage za nanos. Ta članek na kratko opisuje postopke predobdelave površine za plastične izdelke.
Površinska predobdelava plastičnih izdelkov vključuje predvsem obdelave premazov in galvaniziranja. Na splošno ima plastika visoko kristaliničnost, nizko polarnost ali nič in nizko površinsko energijo, kar vpliva na oprijem premazov.
Ker plastika ni-prevodni izolator, galvanizacije ni mogoče nanesti neposredno na njene površine s standardnimi postopki galvanizacije. Zato je treba pred površinsko obdelavo opraviti potrebno predobdelavo, da se izboljša oprijem premaza in zagotovi prevodna spodnja plast z dobrim oprijemom.
Predpriprava vključuje razmaščevanje plastične površine, to je čiščenje olja in sredstev za ločevanje plesni, ter površinsko aktivacijsko obdelavo, katere namen je izboljšati oprijem premaza.
01 Razmaščevanje
Razmaščevanje plastičnih izdelkov. Podobno kot pri razmaščevanju kovinskih izdelkov je mogoče tudi plastične izdelke razmastiti z organskimi topili ali alkalnimi vodnimi raztopinami, ki vsebujejo površinsko aktivne snovi. Razmaščevanje z organskimi topili je primerno za čiščenje parafinskega voska, čebeljega voska, maščobe in druge organske umazanije s plastičnih površin. Uporabljeno organsko topilo ne sme raztopiti, nabrekniti ali počiti plastike; mora imeti nizko vrelišče, biti hlapljiv, ne-strupen in ne-vnetljiv.
Alkalne vodne raztopine so primerne za razmaščevanje plastike,-odporne na alkalije. Ta raztopina vsebuje kavstično sodo, alkalne soli in različne površinsko aktivne snovi. Najpogosteje uporabljena površinsko aktivna snov je serija OP, to je alkilfenol polioksietilen eter, ki se ne peni in ne pušča ostankov na plastični površini.
02 Površinska aktivacija Ta aktivacija je namenjena izboljšanju površinskih lastnosti plastike, to je ustvarjanju polarnih skupin ali hrapavosti plastične površine, zaradi česar se premazi lažje zmočijo in adsorbirajo na površino dela. Obstaja veliko metod površinske aktivacijske obdelave, kot so kemična oksidacija, plamenska oksidacija, jedkanje s paro topil in oksidacija s koronsko razelektritvijo. Najpogosteje uporabljena metoda je obdelava s kemično oksidacijo kristalov, pri kateri se običajno uporablja raztopina kromove kisline. Tipična formulacija je 4,5 % kalijevega dikromata, 8,0 % vode in 87,5 % koncentrirane žveplove kisline (96 % ali več).
Nekatere plastične izdelke, kot sta polistiren in ABS plastika, je mogoče neposredno premazati brez obdelave s kemično oksidacijo. Za pridobitev visoko{1}}kakovostnih premazov se včasih uporablja obdelava s kemično oksidacijo. Na primer, po razmaščevanju lahko ABS plastiko jedkate z razredčeno raztopino kromove kisline. Tipična formulacija je 420 g/L kromove kisline in 200 ml/L žveplove kisline (specifična teža 1,83). Tipičen postopek obdelave je 65 stopinj -70 stopinj 5-10 minut, čemur sledi izpiranje z vodo in sušenje. Prednost jedkanja s kromovo kislino je, da lahko enakomerno obdela plastične izdelke različnih oblik. Njegove slabosti so, da je delovanje nevarno in da obstajajo težave z onesnaženjem.
Namen predobdelave pred nanosom je izboljšati oprijem med premazom in plastično površino ter oblikovati prevodno kovinsko podlago na plastični površini. Postopek predobdelave v glavnem vključuje: mehansko hrapavost, kemično razmaščevanje, kemično hrapavost, senzibilizacijsko obdelavo, aktivacijsko obdelavo, redukcijsko obdelavo in brezelektrično obdelavo. Prvi trije koraki so namenjeni izboljšanju oprijema prevleke, zadnji štirje pa oblikovanju prevodne kovinske podlage.
01 Mehansko in kemično grobljenje
Mehanske in kemične obdelave hrapavosti uporabljajo mehanske oziroma kemične metode za hrapavost plastične površine, s čimer se poveča kontaktna površina med premazom in podlago. Na splošno velja, da je moč lepljenja, dosežena z mehanskim hrapavljenjem, le približno 10 % tiste, ki jo dosežemo s kemičnim hrapavljenjem.
02 Kemijsko razmaščevanje
Metoda razmaščevanja plastičnih površin pred premazovanjem je enaka kot pri predobdelavi pred premazovanjem.
03 Preobčutljivost
Senzibilizacija vključuje adsorpcijo zlahka oksidiranih snovi, kot sta kositrov diklorid in titanov triklorid, na plastično površino, ki ima določeno adsorpcijsko sposobnost. Te adsorbirane, lahko oksidirane snovi se med aktivacijo oksidirajo, medtem ko se aktivator reducira v katalitična jedra, ki ostanejo na površini izdelka. Preobčutljivost postavlja temelje za naknadno brezelektrično kovinsko prevleko.
04 Aktivacija
Aktivacija vključuje obdelavo občutljive površine z raztopino katalitično aktivnih kovinskih spojin. V bistvu je produkt, ki vsebuje adsorbirano redukcijsko sredstvo, potopljen v vodno raztopino oksidanta, ki vsebuje sol žlahtne kovine. Ione žlahtnih kovin, ki delujejo kot oksidanti, reducira S²⁺n, reducirani delci žlahtnih kovin pa se odložijo na površini izdelka kot koloidni delci z močno katalitično aktivnostjo. Ko je ta površina potopljena v raztopino za neelektrično prevleko, postanejo ti delci katalitični centri, ki pospešijo reakcijo neelektrične prevleke.
05 Zdravljenje zmanjšanja
Pred brezelektričnim nanašanjem se aktivirani in izprani izdelki potopijo v raztopino redukcijskega sredstva določene koncentracije, ki se uporablja pri brezelektričnem nanašanju, da se odstrani morebitni preostali aktivator. To se imenuje redukcijsko zdravljenje. Za brezelektrično bakrenje se za redukcijsko obdelavo uporablja raztopina formaldehida; za brezelektrično nanašanje niklja se uporablja raztopina natrijevega hipofosfita. 06 Kemično nanašanje Namen kemičnega nanašanja je ustvarjanje prevodnega kovinskega filma na površini plastičnih izdelkov, kar ustvarja pogoje za galvansko nanašanje kovinskih plasti na plastične izdelke. Zato je kemična prevleka ključni korak pri galvanizaciji plastike.
