Plastik Ürünlerin Yüzey İşlemine Yönelik Ön{0}Uç Süreçler
Giriş: Plastik ürünlerin üretim süreci öncelikle dört temel aşamayı içerir: kalıp oluşturma, yüzey işleme, baskı ve montaj. Yüzey işleme prosesin vazgeçilmez bir parçasıdır. Kaplamaların yapışmasını arttırmak ve kaplama için iletken bir taban katmanı sağlamak amacıyla ön-işlem süreçleri önemlidir.
Plastik Ürünlerin Yüzey-Ön İşlemi
Esas olarak kaplama işlemini ve kaplama işlemini içerir. Genel olarak plastikler yüksek kristalliğe, düşük polariteye veya sıfır polariteye ve düşük yüzey enerjisine sahiptir ve bu da kaplamaların yapışmasını etkileyebilir. Plastikler iletken olmayan yalıtkanlar- olduğundan, standart elektrokaplama işlemleri yüzeylerine doğrudan uygulanamaz. Bu nedenle, kaplamaların yapışmasını iyileştirmek ve kaplama için iyi bağlanma mukavemetine sahip iletken bir taban katmanı sağlamak için yüzey işleminden önce gerekli ön-işlem gereklidir.
Kaplama için-Ön İşlem
Ön{0}}işlem, yağ lekelerini ve ayırıcı maddeleri çıkarmak için plastik yüzeyin yağdan arındırılmasını ve ayrıca kaplamanın yapışmasını iyileştirmek için plastik yüzeyin etkinleştirilmesini içerir.
Yağ alma
Plastik ürünlerin yağdan arındırılması metal ürünlerinkine benzer. Organik çözücüler veya yüzey aktif maddeler içeren alkalin sulu çözeltiler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Organik solvent yağ giderme, plastik yüzeylerden mumları, yağları ve diğer organik kirleticileri çıkarmak için uygundur. Kullanılan solventler plastiği eritmemeli, şişmemeli veya çatlatmamalı, düşük kaynama noktalarına sahip olmalı, uçucu,-toksik ve-yanıcı olmamalıdır.
Alkali sulu çözeltiler, alkaliye-dirençli plastiklerin yağdan arındırılması için uygundur. Bu çözeltiler kostik soda, alkalin tuzlar ve çeşitli yüzey aktif maddeler içerir. En yaygın kullanılan yüzey aktif maddeler, plastik yüzeyde köpük oluşturmayan veya kalıntı bırakmayan alkilfenol etoksilatlar gibi OP serisidir.
Yüzey Aktivasyonu
Aktivasyon, kaplamaların ıslanmasını ve adsorpsiyonunu iyileştirmek için polar gruplar oluşturarak veya yüzeyi pürüzlendirerek plastiklerin yüzey özelliklerini geliştirmeyi amaçlamaktadır. Yüzey aktivasyon yöntemleri arasında kimyasal oksidasyon, alev oksidasyonu, solvent buharıyla aşındırma ve korona deşarj oksidasyonu yer alır. Bunlar arasında kimyasal oksidasyon en yaygın kullanılanıdır. Kromik asit muamelesi için tipik bir formülasyon, %4,5 potasyum dikromat, %8,0 su ve %87,5 konsantre sülfürik asittir (%96'nın üzerinde).
Polistiren ve ABS plastikleri gibi bazı plastik ürünler, kimyasal oksidasyon işlemine tabi tutulmadan doğrudan kaplanabilir. Ancak daha yüksek-kaliteli kaplamalar için kimyasal oksidasyon yine de uygulanabilir. Örneğin, ABS plastikleri yağdan arındırıldıktan sonra seyreltik bir kromik asit çözeltisiyle aşındırılabilir. Tipik bir formülasyon, 420 g/L kromik asit ve 200 ml/L sülfürik asittir (özgül ağırlığı 1,83). Tipik işlem, 5-10 dakika boyunca 65-70 dereceye daldırmayı, ardından durulamayı ve kurutmayı içerir. Kromik asit işleminin avantajı, karmaşık şekilli ürünlerde bile tek tip kaplama sağlamasıdır. Dezavantajları arasında operasyonel tehlikeler ve çevre kirliliği endişeleri yer almaktadır.
Kaplama için-Ön İşlem
Kaplama için ön{0}}işlemenin amacı, kaplama katmanının plastik yüzeye yapışmasını geliştirmek ve iletken bir metal taban katmanı oluşturmaktır. Ön-işlem süreci temel olarak mekanik pürüzlendirme, kimyasal yağdan arındırma, kimyasal pürüzlendirme, hassaslaştırma, aktivasyon, indirgeme ve elektriksiz kaplamayı içerir. İlk üç adım kaplama yapışmasını arttırmayı amaçlarken, son dört adım iletken bir metal taban katmanı oluşturmak içindir.
Mekanik Kabalaştırma ve Kimyasal Kabalaştırma
Mekanik pürüzlendirme ve kimyasal pürüzlendirme, kaplama tabakası ile alt tabaka arasındaki temas alanını artırarak plastik yüzeyi mekanik veya kimyasal olarak pürüzlendirmeye yönelik yöntemlerdir. Genel olarak, mekanik pürüzlendirme ile elde edilen bağlanma mukavemeti, kimyasal pürüzlendirme ile elde edilenin sadece %10'u kadardır.
Kimyasal Yağ Alma
Kaplama öncesinde plastik yüzeylere yönelik yağdan arındırma yöntemleri, kaplama ön işlemine ilişkin yöntemlerle aynıdır.
Hassaslaştırma
Hassaslaştırma, kalay klorür veya titanyum triklorür gibi kolayca oksitlenebilen maddelerin belirli bir adsorpsiyon kapasitesine sahip plastik yüzeye adsorbe edilmesini içerir. Aktivasyon sırasında, adsorbe edilen bu maddeler oksitlenirken, aktivatör yüzeyde katalitik çekirdekler oluşturacak şekilde indirgenir. Hassaslaştırma, metal katmanın daha sonra elektriksiz kaplanmasının temelini oluşturur.
Aktivasyon
Aktivasyon, hassaslaştırılmış yüzeyin katalitik olarak aktif metal bileşikleri içeren bir çözelti ile işlenmesini içerir. Temel olarak indirgeyici bir maddeyle adsorbe edilen ürün, oksitleyici olarak asil metal tuzları içeren sulu bir çözeltiye daldırılır. Soy metal iyonları Sn²⁺ tarafından indirgenir ve indirgenmiş soy metal birikintileri yüzeyde koloidal parçacıklar halinde güçlü katalitik aktivite sergiler. Böyle bir yüzey elektriksiz kaplama çözeltisine daldırıldığında, bu parçacıklar katalitik merkezler olarak görev yaparak elektriksiz kaplama reaksiyonunu hızlandırır.
Azaltma Tedavisi
Aktivasyon ve suyla iyice durulamanın ardından ürün, aktivatör kalıntılarını gidermek için elektriksiz kaplamada kullanılan indirgeyici ajanın bir çözeltisine daldırılır. Bu adıma redüksiyon tedavisi denir. Akımsız bakır kaplama için formaldehit çözeltisi, akımsız nikel kaplama için ise sodyum hipofosfit çözeltisi kullanılır.
Akımsız Kaplama
Elektriksiz kaplamanın amacı, plastik yüzey üzerinde iletken bir metal film oluşturarak metal katmanların elektrokaplanması için gerekli koşulları yaratmaktır. Bu nedenle akımsız kaplama, plastik ürünlerin kaplanmasında kritik bir adımdır.