Металлизация пластика: виды и особенности различных технологий

Металлизация пластмасс химическим способом дает возможность делать такие промышленные изделия и полуфабрикаты, как световые фильтры, монтажные платы, катализаторы, заготовки для гальваники и многое иное.

Металлизация позволяет сделать лучше устойчивость пластмассы к влияниям механики, влаге и большой температуре. Более того, детали, в которых используется комбинирование пластмассы и металла, весят намного меньше железных.

Инновационные специфики металлизации

В качестве подслойной поверхности для гальваники очень часто применяется медь. Медный слой играет роль амортизатора для пластмассы, за счёт чего улучшаются напряжения, неизбежные при существенной разнице в коэффициентах теплового напряжения столь разнородных материалов.

Подслой дополнительно хромируется или никелируется, как отмечено на рисунке ниже.

Варианты структур гальванических покрытий несколькими слоями

Пояснения к рисунку:

1. Пластмасса.
2. Медный слой с блеском.
3. Матовый медный слой.
4. Металл с химическим осаждением.
5. Никелевый слой с блеском.
6. Полублестящий никелевый слой.
7. Матовый никелевый слой.
8. Хромовый слой с блеском.
9. Конверсионный слой.
10. Матовый и блестящий металлический слои.

Структурные специфики составов, наносимых на электропроводный подслой покрытий, могут существенно отличаться. Речь может идти о пленках блестящего, осветленного, велюрового, черненного, патинированного и остальных типов.

Задача пленок не только в улучшении наружного вида изделий. Например, никелированные покрытия увеличивают срок эксплуатации пластмасс.

А дело все в том, что никель способен обжимать пластмасу, существенно укрепляя данный материал.

Чтобы создать гальваническое покрытие, нужен электролит. Есть различные виды используемых электролитов, также:

• блестящего меднения;
• электролиты для покрытия никелем;
• специализированные составы, на основании которых создаются покрытия велюрового типа или покрытия с вкраплением твёрдых частиц.

Также используются и иные металлы, например, олово или цинк. Но перед нанесением таких металлов потребуется пассивирование, после которого на поверхности появляется пленка (с цветом либо же без). Подобные пленки предохраняют материал от коррозийного разрушения или возникновения налета.

Химическая металлизация пластмасс свойственна тем, что железные подслои не имеют большой проводимости электричества. В любом случае, проводимость меньше, чем на случай с электролитом.

Благодаря этому при электрохимическом осаждении плотность используемого тока обязана быть несущественная – от 0,5 до 1 Ампера на квадратный дециметр.

Если плотность будет выше, появится биполярный эффект, что приводит к растворению покрытия вблизи места, где есть соприкосновение с проводящей ток подвеской.

В большинстве случаев, во избежание растворения покрытия, на химически осажденный металлический слой наносят медь или никель. Причем выполняется это при небольшой плотности электротока, а вот дальнейшие слои наносятся в обыкновенном режиме.

Специфики создания гальванических покрытий

Гальванический слой, в первую очередь, обеспечивает стойкость металла к процессам коррозии. При выполнении гальванизации детали находятся в плотных электролитах. Так, чтобы операция была удачной, на детали вешаются специализированные утяжелители.

Гальванические покрытия отличительны от железных тем, что для их создания потребуется значительно приличное количество контактов. Процесс гальванизации пластмасс свойственен так же и сложностью этапа по подготовке, потому как в этом случае сложнее обеспечить качественную склейку.

Адгезивные характеристики материала

Адгезия определяет качество сцепки между разнотипными элементами (в этом случае речь идет об адгезии между металлом и пластмассой).

Надёжность сцепки между железным и пластмассовым покрытиями должна быть в промежутке между 0,8 и 1,5 килоньютонов на метр – на отслаивание и равняться 14 мегапаскалям – на разрыв.

Максимально потенциальная адгезия, достижимая современными инновационными средствами, составляет ориентировочно 14 килоньютонов на метр.

Качества адгезии материалов относятся к числу очень непростых явлений. Необходимо сказать, что нет единой теории, которая полностью 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 взаимного действия можно посмотреть на пластмассовых поверхностях. На подобных поверхностях есть практично активные группы, которые контактируют с металлами или накрывают поверхности металла оксидами.

Молекулярный подход истолковывает сцепку как правило присутствия межмолекулярных сил на межфазной поверхности, взаимным действием 2-ух полюсов либо же появлением водородных связей. Так поясняется, например, сцепление влажных травленых пленок на основе полиэтилена после их сушки.

С точки зрения электрической теории, качества адгезии появляются благодаря тому, что при взаимном действии пары тел появляется двойной электрический слой. В результате данный слой не дает возможность телам отступать один от одного, так как работают электростатические силы обоюдного притяжения различных зарядов.

Согласно диффузной теории (намного более общепризнанной), адгезия происходит благодаря межмолекулярных взаимных действий, которые в особенности откровенно появляются во время обоюдного проникновения молекул в поверхностные слои. В данное время появляется некий переходный слой, благодаря чему встречается отсутствие явной границы между материалами.

И, напоследок, механическая доктрина объясняет сцепку анкерным сцеплением выступающих частей металла в впадинах на пластмассовой поверхности. Такие углубления очень незначительны по площади (несколько микрометров), но, когда в них проникает осаждаемый химическим способом металл, появляются говоря иначе замки механические.

На сцепку влияют и иные параметры, в числе которых необходимо выделить такие:

• параметры прочности пластмассы;
• присутствие помогающих реакции химически активных групп на пластмассовой поверхности;
• наличие стимуляторов адгезионных процессов, которые по другому называют промоторами (хромовые и оловянные соединения, низкомолекулярные органические вещества);
• отсутствие антипромоторов, которые мешают укреплению либо даже разрушают переходный слой;
• структура химически осаждаемого металла, а еще параметры, при которых это осаждение происходит.

Вакуумная металлизация

Методика находится в напылении на пластмасу нихрома или алюминия при помощи вакуума. Нанесение металла на пластмасу с применением вакуума выполняется в специализированной камере.

Методика повсеместно используется для нанесения железной пленки на самые разные поверхности, к примеру, автомобильные детали, пластиковую фурнитуру, приборы сантехники, светотехнику и т.д.

Чтобы обезопасить металл, используются специализированные лакокрасочные составы, выделяющиеся очень высокой твердостью и стойкостью к действию влаги.

Вакуумная камера для металлизации

Металлизация в бытовых условиях

Известны несколько методик нанесения своими руками металла на пластмассовое покрытие. Намного более доступная из них – химическая. В этом случае не потребуется какое-либо определённое оборудование.

Используемые металлы – серебро и медь. Пленка, которая выйдет в итоге, будет только пару микронов в толщину, но она добавит основе приятный вид с железным отблеском.

Металлизация медью

Прежде чем начинать обработку прекрасно ошкуриваем и обезжириваем поверхность. Если деталь имеет выпуклости (изъяны), бережно сводим их на нет.

Сыпем на поверхность абразивный материал и вытираем поверхность тампоном. Если например дело имеем с полиакрилатами, для обезжиривания потребуется раствор едкого натра, в котором деталь вымачивается сутки.

Для обезжиривания полиамидов лучше всего применять бензин.

Когда изделие обезжирено, моем его в дистиллированной воде, а потом в течение минуты держим в полупроцентном растворе хлористого олова и соляной кислоты (40 граммов на литр). Этот процесс называется сенсибилизацией. Его цель – получить на пластмассе пленку гидроокиси олова.

После сенсибилизации проводим активацию поверхности. Для этого в течение 3-4 минут вымачиваем деталь в растворе азотнокислого серебра (2 грамма серебра на литр и 20 граммов этилового спирта на литр). Дальше помещаем изделие в раствор, состоящий из таких элементов:

• 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 отделку – 60 минут.

Металлизация серебром

Подготовительную обработку пластмассы проводим также, как и на случай с медью: ошкуриваем и наносим абразивный материал. Обмываем поверхность в воде с мылом, а потом в дистиллированной воде.

Обезжириваем изделие с помощью подобного раствора:

• ангидрид хрома – 100 граммов на литр;
• сульфат железа – 10 граммов на литр.

После обезжиривания снова моем деталь в дистиллированной воде. Сенсибилизацию проводим в растворе хлористого олова (2 грамма на литр). Дальше размещаем изделие в растворе, включающем в себя такие элементы:

• серебро азотнокислое – 3 грамма на литр;
• натр едкий – 3,5 грамма на литр;
• нашатырный спирт (25%) – 8 миллилитров на литр;
• глюкозу – 2,5 грамма на литр.

Рекомендованная температура раствора – от 18 до 25 градусов. Время на отделку – 60 минут. В результате должен возникнуть одинаковый и блестящий слой серебра. Если же где нибудь есть неоднородности, то это объясняется недостаточным обезжириванием поверхности. В данном случае необходимо удалить нанесённое серебро и повторять работу снова.

Для убирания серебра с пластмассы потребуется раствор такого типа:

• ангидрид хром – 10 граммов на литр;
• серная кислота – 3 грамма на литр.

Одинаковую пленку рекомендуется обработать лаковым слоем, который убережет пластмасу. Также вероятна последующая гальваническая поверхностная обработка.

Технологии металлизации, серебро, медь, никель, кобальт

Источник: http://versace-promo.ru/kraski-klei-gruntovki/tehnologija-vypolnenija-metallizacii-plastmass/

Химическая металлизация и её применение. — Сообщество «Хромирование, Золочение и Металлизация» на DRIVE2

Всем бодрого времени и позитива!Металлизацией занимаемся уже более 2 лет и достаточно созрели для обсуждения, показов работ и в некоторых случаях готовы помочь всем у кого ещё куча проблем с освоением сие технологии.Итак, что же это вкратце:

Химическая металлизация – это процесс нанесения химических реактивов используя «Установку Химической металлизации» для получения блестящего декоративного покрытия («Хром», «Зеркало»).

С виду конечный результат ничем не отличается от известного процесса гальванического хромирования, который требует дорогостоящего оборудования и вредного для здоровья производства, на деле же технология “ХимМет” намного проще и безопасней.

Сам процесс металлизации включает в себя несколько этапов технологического процесса:

1) Подготовка детали и нанесение адгезионного покрытия.2) Нанесение Активирующего состава на подготовленную поверхность путем распыления химического реактива.3) Нанесение с помощью двухсопельного(есть варианты) пистолета Модификатора и Восстановителя, путем смешивания непосредственно во время нанесения. В результате чего получаем белоснежное металлическое покрытие.

4) После чего поверхность можно покрыть слоем защитного лака, для его защиты и глянца. Таким способом получаем Экологически чистое покрытие, выбор любого оттенка и отсутствие ограничений в размере покрываемых деталей.

Главным преимуществом Химической Металлизации является не ограниченная сфера применения. Как восстановление утративших свою былую зеркальную поверхность предметов так и вновь покрываемых изделий.

Покрыть можно любой твердый материал (пластик, железо, камень, фарфор, стекло, дерево) все на что хватит фантазии, начиная от маленького декоративного брелка заканчивая манекенами, античными фигурами, капотами авто…

От себя добавлю, что технология абсолютно рабочая и при отлаженном процессе работает на все 100%Что касаемо авто тематики, а это многих настораживает, лично я никогда не сравнивал хим.металлизацию с гальваникой разве, что сделать исключение на китайский ширпотреб.Тут можно по бодаться.

Представляем Вашему вниманию некоторые моменты процесса металлизации. Периодически техника меняется и в этом нет ничего удивительного.Работаем и не стоим на месте.

ну и фото

Источник: https://www.drive2.ru/c/1510796/

Металлизация

Технология металлизации на сегодняшний день используется очень широко, поскольку она позволяет придать изделиям из пластмассы, стекла или других материалов необходимую прочность и долговечность.

При этом металлизация напылением предполагает минимальные траты самого металла, выполняется быстро и обеспечивает высокое качество.

Металлизация пластмасс и других материалов обеспечивает достижение должных эксплуатационных характеристик при минимальных затратах, а мы обрабатываем все изделия на высококачественном оборудовании и с применением инновационных подходов, что гарантирует долговечность их использования и соответствие самым высоким ожиданиям заказчика.

Вопросы о сущности технологии вакуумной металлизации, использовании деталей, сделанных с ее применением, и возможности заказа подобных услуг возникают довольно часто. Именно поэтому мы решили представить информацию относительно всех этих моментов, чтобы раскрыть ответы на наиболее интересующие клиентов вопросы.

Начнем с того, что сегодня детали с вакуумным покрытием применяются довольно широко, при этом возможно их использование практически в любых условиях. Возможности эксплуатации определяются защитным покрытием и временем его полимеризации.

Как правило, использовать изделия удается даже в условиях повышенной влажности и перепадов температур. Исключение составляют разве что латунные напыления, которые быстро окисляются.

Поэтому для создания деталей с декором под золото рекомендуют вводить соответствующие красите в лак, а в качестве напыления использовать алюминий.

Хотим отметить, что уже ушло в прошлое то время, когда все детали, за исключением АБС пластика, нужно было грунтовать перед использованием технологии вакуумной металлизации. Сегодня на нашем производстве имеется современное оборудование, позволяющее выполнять напыление на любые материалы без предварительной обработки.

Обратите внимание, что технология вакуумного напыления предполагает использование алюминия, латуни или титана, что обеспечивает прекрасные экологические характеристики как самого производства, так и деталей, а также придает им необходимый внешний вид, как при никелировании или хромировании.

Но в тоже время вакуумная металлизация не предполагает использования никеля или хрома, поскольку последние наносятся исключительно гальваническим путем в водных растворах, а не в вакууме. Среди доступных к напылению металлов, кроме алюминия и титана, следует назвать медь, бронзу, латунь и нержавеющую сталь.

Таким образом при помощи данной технологии можно осуществлять покрытие пластмассы в частности хромирование пластмассы.

Любое производство по вакуумному напылению в определенной степени ограничено в своих возможностях из-за размеров шкафов напыления и сушильных камер. На нашем предприятии ограничения составляют 900*800 мм.

Помимо размеров существуют и другие требования к деталям.

В частности, они должны быть без смазки, силикона или других загрязнителей на поверхности, поскольку устранить последние не представляется возможным, а гарантировать долговечность покрытия в таком случае просто не получится.

Также мы не гарантируем результат при работе с деталями, которые были в употреблении. Дело в том, что пластмассы после определенного срока эксплуатации дают микротрещины, в которых остается грязь. Ее очень трудно отмыть, а если наносить покрытие сверху, то оно очень быстро отслоится.

Для покрытия деталей мы используем лаки отечественного производства, которые были разработаны совместно со специалистами ведущих НИИ. С одной стороны это позволяет добиться минимальной стоимости покрытия, поскольку иностранные товары стоят в разы дороже.

С другой же – гарантирует прекрасную защиту и обеспечивает желаемые эксплуатационные характеристики деталей. Ведь при разработке всех изделий учитывались требования по универсальности покрытия и возможному использованию готовых деталей в агрессивных средах и условиях.

Что же касается красок, то мы используем продукцию от ведущих отечественных и зарубежных производителей.

Все варианты, которые предлагаются нашими специалистами, показали себя на практике очень хорошо, но выбор каждого конкретного решения определяется конкретной ситуацией, требованиями и пожеланиями клиентами, и могут быть рекомендованы исходя из опыта наших специалистов.

Сегодня существует четыре способа нанесения материалов в вакууме: электродуговой, электроннолучевой, магнетронный и резистивный. На нашем производстве используются два последних из них.

Естественно, что каждый метод имеет свои особенности и отличается по стоимости.

Так, резистивный метод, предполагающий испарение алюминия, обеспечивает более высокие отражающие свойства поверхности, а магнетронный позволяет повторить исходный материал мишени.

Таким образом, стоимость напыления металла на каждую деталь будет определяться количеством изделий, которые могут быть пропущены за один цикл.

Чтобы уточнить эту информацию, вам нужно связаться с нашими специалистами по телефону и рассказать о форме деталей и их размерах.

Мы наносим покрытие в три слоя «лак-металл-лак», а его толщина составляет 40 микронов, но для удешевления процесса можно обойтись и без первого слоя. Возможность отказа от нанесения адгезионного слоя лака определяется качеством полировки деталей, а также необходимым блеском, поскольку первый слой обладает светоотражающими свойствами и обеспечивает более выраженный блеск.

Если деталь отлита из вторичного пластика, то на нее обязательно нужно нанести слой лака для выполнения грунтовки, и только потом напылять металл. В противном случае добиться зеркального блеска не удастся.

Наши специалисты сделают все, чтобы обеспечить высокое качество нанесения металлического напыления и обеспечат вам должный результат по действительно приемлемой цене!

Источник: http://mtlink.ru/metallizacija.html

Применение металлизации пластмассовых изделий

Защитные и декоративные покрытия пластмассовых изделий, а также других диэлектриков используются как декор для украшений, фурнитуры, сантехники, игрушек, в качестве оправы, панно и арматуры.

Процесс производства

Металлизация пластмассовых изделий в крупных индустриальных масштабах освоена не так давно. Процесс стал возможен после открытия abc–пластиков, которые намеренно подготавливаются для гальванического покрытия.

Особенность пластика типа abc состоит в высоком показателе механической прочности. Материал легко подается обработке и травлению. Благодаря этим свойствам сцепление пластика и металлического покрытия достаточно прочное.

Пластиковые изделия покрывают такими металлами как серебро и медь. Толщина покрытия измеряется в микронах. Металлическая пленка в несколько микрон обеспечивает хорошее покрытие, которое сохраняет свой блеск и красивый внешний вид.

Технология металлизации

Металлизация пластмассовых изделий производится с соблюдением установленной технологии. Первым этапом является зашкуривание мелкой полирующей щеткой. После этого производится обезжиривания поверхности. Если на изделии присутствует рисунок, то предварительно на него наносится абразивный порошок, после чего ватой, вращательными движениями поверхность протирается.

Обезжиривание полиакрилатов производится с помощью концентрированного вещества — натра, в течение суток. Полиамидные виды можно обезжирить намного проще, используя бензин и аммиак.

После обезжиривания изделия тщательно промываются в дистиллированной воде и омывают в 0,5% растворе олова хлоридного, который подкисляют кислотой соляной. Такой технологический процесс называется сенсибилизацией.

После чего на изделии появляется тонкий слой гидроокиси олова.

После процесса обработки перед металлизацией, производится омеднение или покрытие серебром. Полученная металлическая пленка может быть дополнительно покрыта слоем лака. Если процесс металлизации пластмассовых изделий не закончен, то его подвергают дальнейшей гальванизации.

По всем вопросам обращайтесь к нашим менеджерам в г.Москва

Услуги производства деталей из пластмасс

Источник: http://moskva.ri-sk.ru/primenenie-metallizacii-plastmassovyh-izdelij.html

ПОИСК

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
 [c.105]

Для металлизации полимерных материалов применяются распылители, подобные применяемым для металлизации металлов.
 [c.107]

Прессование является наиболее часто применяемым способом механической металлизации полимерных материалов.

Лист металлической фольги толщиной 0,05 мм, покрытый обычно клеем, накладывают на пластину полимерного материала и штампуют с помощью подогретого штампа, имеющего соответствующую форму.

Декоративные покрытия являются очень эффективными благодаря простоте окрашивания и металлизации полимерных материалов, возможности применения пено- и поропластов и т. п. Использование покрытий этого типа в данной книге рассматриваться не будет.
 [c.389]

Какое значение имеет металлизация полимерных материалов, каким образом ее можно осуществить  [c.208]

Для устранения механических повреждений применяются различные способы сварки, пайки, давления, металлизации, полимерных материалов, слесарной обработки. Выбор способа здесь определяется характером дефекта, его величиной и местоположением,
 [c.188]

Методом теплового испарения можно распылять многие металлы и их соединения (окислы, сульфиды) и покрывать ими полимерные материалы. Адгезия слоя металлов (или их соединений) с основой зависит в этом случае от чистоты поверхности, химического состава и температуры материала основы, а также величины вакуума.

Для получения качественного покрытия поверхность основы следует предварительно отполировать или отлакировать. Часто лак наносят на полученное металлическое покрытие, что увеличивает его долговечность и улучшает вид.

Сейчас во многих странах ведутся работы по усовершенствованию этого способа металлизации, в частности по получению долговечных покрытий и покрытий с большей адгезией.
 [c.107]

Металлизация напылением на полимерные материалы основана на том же принципе, что и металлизация напылением на металлы. Процесс состоит из распыления легкоплавкого металла в струе пламени, наплавляемого на металлизируемое изделие. Частицы осаждаются на изделии и, застывая, образуют шероховатое, достаточно толстое металлическое покрытие.
 [c.107]

Перечисленные детали кранов и их соединения восстанавливают следующими основными способами способ пластических деформаций сварка и наплавка электроискровая обработка пайка металлизация электролитический способ нанесения слоя металла способ упрочнения деталей использование эпоксидных смол, применение полимерных материалов.
 [c.273]

Много работ посвящено электрическим, магнитным и оптическим свойствам тонких пленок на диэлектриках, в то время как вопросам нанесения защитно-декоративных покрытий, а также металлизации рулонных и листовых полимерных материалов уделяется недостаточно внимания.
 [c.301]

Восстановление посадки путем получения номинальных размеров независимо от степени износа возможно различными методами, если прочность детали достаточна и выбранный метод экономически целесообразен. В ремонтном производстве применяются следующие способы наплавка металлизация электролитическое наращивание давление покрытие полимерными материалами и др. Опытную проверку проходят плазменная наплавка, сварка трением, наплавка жидким металлом, электрофизические способы сварки (диффузионная, ультразвуковая, лазером и др.).
 [c.61]

Напыление полимерных материалов — новый способ получения покрытий. Его появление связано с бурным ростом производства полимерных материалов. Вначале покрытия из порошковых полимерных материалов получали с помощью газопламенных аппаратов напыления, аналогичных аппаратам для металлизации изделий.

Особенно широко стали использовать полимерные покрытия после того, как в Англии в 1950 г. был запатентован метод вихревого напыления . Производство порошковых полимерных композиций растет быстрыми темпами. Например, по мнению зарубежных специалистов, выпуск этих материалов в Европе к 1980 г.

достигнет 50—60% от производства всех лакокрасочных материалов горячей сушки.
 [c.5]

Разработаны принципиально новые методы подготовки к металлизации поверхности полимерных материалов с применением биотехнологии.
 [c.156]

В современных условиях производства и ремонта деталей машин все более актуальным становится использование газотермических покрытий, которые позволяют формировать рабочие поверхностные слои с заранее заданными физико-механическими свойствами (высокая износо — и коррозионная стойкость, твердость, теплостойкость и т.д.).

Наибольший практический интерес представляют такие методы нанесения металлических покрытий как газопламенное и плазменное напыления, электродуговая металлизация. Одной из особенностей этих покрытий является наличие открытой и закрытой пористости.

Кроме того, для повышения антифрикционных свойств газотермических покрытий иногда выполняют специальную пропитку поверхностных слоев покрытий различными смазочными или полимерными материалами.
 [c.99]

Для металлизации рулонных материалов применяются установки непрерывного действия с очень высокой производительностью.

Для обеспечения прочного сцепления конденсируемого металла с основой поверхность деталей, металлизируемых в вакууме, непосредственно перед испарением металла подвергается действию тлеющего разряда [123]. Эта операция проводится в условиях невысокого вакуума (10— мм рт. ст.

) и заключается в ионной бомбардировке поверхности детали частицами остаточного газа. Обработка в тлеющем разряде длится несколько минут, обеспечивая дополнительную и очень совершенную очистку и активацию поверхности ко струкционных материалов.

На полимерных материалах она, по-видимому, кроме того, вызывает в тончайшем поверхностном слое определенные структурные и химические превращения, которые способствуют улучшению адгезии металлических конденсатов.
 [c.130]

К числу основных параметров контроля относится местная толщина покрытия. Для ее определения используют неразрушающие магнитные, электромагнитные методы, методы вихревых токов или изотопные.

Магнитные и электромагнитные методы целесообразны для измерения толщины покрытий, полученных электрохимическим, химическим путем, погружением в расплавленный металл и т. д., толщины керамических и эмалевых, лакокрасочных и полимерных покрытий, а также покрытий нанесенных способом металлизации на ферромагнитные стали.

Изотопным методом измеряют толщину металлических и неметаллических покрытий на металлических и неметаллических основных материалах.
 [c.88]

Металлизационный слой из цинка или алюминия, нанесенный на поверхность углеродистой стали, защищает ее от электрохимической коррозии и одновременно обеспечивает высокую адгезию полимерных лакокрасочных материалов.

При нанесении лакокрасочного покрытия на поверхность, подвергнутую металлизации, происходит пропитка металлического слоя, обладающего пористостью. Это предотвращает возможность его взаимодействия с коррозионной средой.
 [c.

333]

Исследования принципиально новых методов подготовки к металлизации поверхности полимерных композиционных материалов и их
 [c.156]

Защищая от потускнения металл покрытия, прозрачные лаковые пленки в двухлойных покрытиях рассматриваемого типа служат одновременно барьером, предохраняющим металлическую пленку от механических повреждений.

Например, при металлизации полимерных материалов термическим испарением в вакууме на их поверхности образуется тонкая, механически непрочная пленка металла, которая в процессе эксплуатации довольно быстро разрушается.

Нанесение на нее прозрачной лаковой пленки во много раз увеличивает срок службы покрытия [123].
 [c.174]

Чаще всего металлизации подвергают следующие полимерные материалы полиэфиры, полистирол, полиэтилен, виниловые материалы, ацетилцеллюлозу, но главным образом полихлорвинил, полиметакрилаты и меламиновые смолы.

Обычно для этой цели применяются слоистые бумажные материалы — гетинаксы на фенольных смолах или стеклопластики на меламиновых, эпоксидных или кремнийорганических смолах.
 [c.105]

Химическая металлизация находит все большее применение при декоративном нанесении покрытий на полимерные материалы. Таким способом на поверхности полимера создается, тонкое медное покрытие, а затем на него гальванически последовательно наносится медное, никелевое и хромовое блестящие покрытия.

Сейчас иольш ое распространение получили изделия из акрило-нитрилбутадиенстирольных пластмасс (АБС-пластиков). С подготовленной поверхностью этого материала химические покрытия сцепляются очень хорошо, а последующие гальванические операции обеспечивают нужную толщину и внешний вид покрытия.
 [c.

206]

Некоторые виды полимерных материалов после травления способны к обмену ионами с раствором.

В этом случае, например при обработке пластмасс в кислых хлоридных растворах солей палладия или шелочных растворах аммиакатов серебра, на поверхности материала хемосорбируются ионы металлов-активаторов (палладия или серебра), которые в результате сильной хемосорбции не смываются при последующей промывке, а вступают в реакцию гидролиза.

В дальнейшем следует процесс, называемый акселерацией — превращение ионов металлов-активаторов, оставшихся на поверхности, в каталитически активные частицы. Акселерация может быть проведена в растворе, содержащем только восстановитель непосредственно в растворе химической металлизации, иногда в растворах кислот.
 [c.204]

Другая серия установок фирмы Лейболд—Гереус предназначена для металлизации конденсаторной бумаги и полимерных пленок. Полосу после металлизации разрезают на узкие ленты.

Установки для металлизации конденсаторных материалов являются двухкамерными и обеспечивают скорость движения полосы 3 м/с. 1Максимальная ширина полосы составляет 800 мм, диаметр рулона 350 мм.
 [c.348]

Во все более широко внедряемом восстановлении автомобильных деталей находят применение самые разнообразные технологические методы — наплавка, металлизация, электролитическое нарашивание, применение полимерных материалов и многие другие, четкие представления о которых необходимы слесарю-авторемонтнику.
 [c.3]

Металлич. покрытия (А1, Сп, Ag и т. д.) широко применяются для защиты материалов и конструкций от механич. и тепловых воздействий, для защиты от агрессивных сред. Для соединения различных материалов их покрывают многокомпонентными припоями.

В ряде случаев такие покрытия трудно или невозможно создать без воздействия УЗ. УЗ-вые М. и п. обеспечивают металлизацию алюминия и его сплавов, титана, ниобия, керамики (в т. ч.

пьезокерамики), стекла, ферритов, полимерных материалов сокращают время пайки, повышают качество и прочность соединений позволяют получить соединения металл — керамика, металл — стекло, металл — полимер. Рассмотренные процессы применяются при М. и п.

различных проволок — выводов к конденсаторам и сопротивлениям, проводов термопар, при сращивании алюлшниевых кабелей для припайки клемм и выводов заземления к проводам и кожухам, выполненным из алюхминиевых сплавов при пайке крепёжных лепестков и отводов к стеклу, керамике, ферритам, полупроводниковым материалам при исправлении дефектов в алюминиевых отливках и пайке (металлизации) деталей из силуминовых сплавов, титана, нержавеющей стали, чугуна при нанесении защитных покрытий на различные стали.
 [c.210]

Адгезия металлических пленок на полимерных и других неметаллических материалах. Напылением в вакууме можно создавать металлические пленки на полимерах, изоляторах и других неметаллических материалах. Это дает возможность проводить металлизацию поверхностей.

Отжиг способствует образованию в зоне контакта окислов М0О3 и УОз, что усиливает адгезию пленок. Для выяснения роли отжига в процессе формирования адгезии металлических пленок проводили исследования [210].

Адгезионную прочность определяли методом царапания, измеряя вертикальное FJ  [c.263]

Источник: https://mash-xxl.info/info/517946/

Что такое химическая металлизация

Химическая металлизация выполняет две основные функции: защита поверхности от износа и декоративное оформление изделия. Эта технология широко применяется как на производстве, так и в условиях домашних мастерских. Способ пригоден для обработки любых поверхностей с жесткой структурой.

Различают несколько стадий процесса декоративного хромирования:

• нанесение грунта;
• обработка поверхности химическими реагентами;
• нанесение защитного лака.

Первый этап химической металлизации состоит в нанесении на поверхность изделия слоя особого связующего грунта. Для этого используется краскораспылитель.

Грунт наносят несколькими слоями, пока не образуется гладкая стекловидная поверхность, обладающая глянцевыми свойствами.

Одна из функций грунтовки – обеспечение адгезии слоя наносимого металла, то есть его сцепления с поверхностью. Высохший грунт становится активным по отношению к слою металлизации.

Это обеспечивает достаточную скорость осаждения, отличное сцепление и характерный блеск металлического покрытия.

Когда связующий грунт высыхает, при помощи установки для металлизации на поверхность наносят химические реагенты. Известно несколько методов перенесения реагентов на обрабатываемую поверхность. Все они имеют свои особенности, достоинства и недостатки. Выбор конкретного способа определяется характером поверхности изделия.

Поверхность изделия активируют посредством нанесения на нее активатора. Активатор определяют эксплуатационные свойства поверхности. Вид будущей поверхности указывается обычно на этикетке реактива (например, медь, хром, золото).

Затем изделие омывают деминерализованной или дистиллированной водой. Теперь нужно распылить реагенты – модификатор и восстановители.

В результате химической реакции получается зеркальное металлическое покрытие. Защитить зеркальную поверхность от механического износа и потускнения позволяет нанесение специального лака.

Его наносят несколькими слоями. Если в лак добавить красящий пигмент, поверхности изделия можно придать различные оттенки.

Таким способом удается получить имитацию различных металлов и их сплавов (золото, бронза, медь, хром).

Удобно наносить на металлизированную поверхность защитный лак при помощи специального краскопульта. Лак должен обладать хорошей проникающей и смачивающей способностью. Отличными рабочими характеристиками обладает лак с добавками в виде светопропускающих пигментов: такой состав придает поверхности вид драгоценных металлов и редких сплавов.

Суть метода состоит в нанесении на поверхность очень тонкого слоя металла. Подобная обработка пригодна для металла, древесины, стекла, пластика и ряда других материалов.

Наиболее популярные виды химической металлизации:

• хромирование;
• цинкование;
• алитирование (нанесение слоя алюминия).

Разновидности метода химической металлизации:

• гальванический метод;
• электродуговой метод;
• газоплазменное напыление;
• диффузный метод;
• горячий метод;
• плакирование.

Основная цель химической металлизации состоит в улучшении декоративных свойств изделия. Этот способ обработки позволяет также скрыть возможные дефекты поверхности (микротрещины, мелкие поры и т.д.). Иногда такой метод применяют для полного восстановления разрушенных поверхностей.

Использование химической металлизации дает возможность улучшить следующие характеристики изделия:

• износоустойчивость;
• коррозионную устойчивость:
• твердость;
• декоративные свойства.

При выполнении химической металлизации важно обеспечить наилучшие условия для хода окислительно-восстановительных реакций. Если такие условия созданы, из состава исходного вещества будет происходить вылет атомов с наибольшим потенциалом. Контролировать этот процесс визуально бывает сложно, однако результат будет заметен сразу: цвет обрабатываемой поверхности изменится.

Суть технологии состоит в обработке поверхности особыми реагентами, которые вступают в определенные реакции между собой. Результатом химического взаимодействия становится формирование на поверхности тонкого слоя металла. При определенных условиях можно добиться не только получения нужного цвета, но и выполнить плавные переходы между разными цветами поверхности.

Зеркальные покрытия, полученные методом химической металлизации, по внешнему виду практически ничем не отличаются от аналогичных металлических покрытий, полученных методом осаждения. Такие зеркальные покрытия не тускнеют и не подвергаются коррозии даже при длительной эксплуатации в неблагоприятных условиях.

Данную технологию можно использовать не только на производстве или в исследовательской лаборатории, но даже в условиях домашней мастерской. Но без применения специального оборудования удастся металлизировать только простые по форме поверхности небольшого размера.

Набор реактивов для химической металлизации включает в себя активатор и восстановитель. Понадобится также грунтовка и лак.

При этом для финишной отделки поверхности нужно выбирать лакокрасочные материалы, которые обладают повышенной износостойкостью и твердостью.

Не мешает также иметь под рукой специальные смывочные растворы: их применяют для удаления свежего покрытия, если оно по каким-то причинам не удовлетворяет нужным требованиям.

Реактивы, применяемые в процессе химической металлизации, не содержат в себе канцерогенов, тяжелых металлов и едких веществ, а также взрывоопасных компонентов. Отходы этой технологии без труда переводятся в совершенно безвредные соединения и утилизируются.

Самая простая установка для химической металлизации состоит из паяльной лампы и эмалированной емкости.

Алгоритм выполнения химической металлизации:

• очистить поверхность от загрязнений;
• обезжирить изделие;
• промыть изделие водой;
• закрепить изделие на электрическом проводе;
• опустить изделие на час в емкость с электролитом;
• извлечь изделие из раствора, высушить и остудить;
• отполировать поверхность.

При проведении хромирования в домашних условиях важно качественно подготовить изделие, удалив все загрязнения. Между будущим металлическим слоем и основанием не должно быть никаких прослоек.

В противном случае рабочие характеристики изделия будут существенно ниже, срок эксплуатации изделия уменьшится. Обезжиривать поверхность лучше всего щелочным раствором, а затем тщательно промыть чистой водой.

Если на изделии есть участки, которые не нужно металлизировать, их следует обработать свинцом. Этот металл не реагирует на действие электролитического раствора.

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-952508-chto-takoe-himicheskaya-metallizaciya-

Современные способы металлизации

Сегодня отрасль печатных плат переживает период значительных перемен. После нескольких лет расцвета, рынок вошел в стадию рецессии, отмеченную закрытием предприятий, сокращением издержек и общей нестабильностью.

Ясным остается одно – выход из кризиса будет зависеть от способности отрасли эффективно внедрить технологии, позволяющие снизить затраты без ущерба качеству.

Возможность добиться подобного результата есть у каждого предприятия.

В большинстве случаев наиболее эффективными оказываются вложения в автоматизацию производства, снижение объемов выбросов и запуск экономичных процессов, повышающих производительность. Что касается сквозной металлизации отверстий печатных плат, наиболее результативным способом оптимизации данного процесса является использование автоматических горизонтальных установок.

В Европе действует масса законов и предписаний, ограничивающих или запрещающих использование таких токсичных и канцерогенных веществ, как формальдегид и цианид.

Кроме того, не стоит забывать о том, что в большинстве европейских стран значительно ужесточилось законодательство в отношении применения таких традиционных хелаторов, доказавших свою эффективность и стабильность в растворах химического меднения, как EDTA и «Qualdrol».

Характерной особенностью процесса химического меднения является последовательная цепочка реакций в газовой среде.

Было доказано, что выделение водорода может негативно сказаться на результате меднения, в особенности, если процесс выполняется в вертикальной установке и применяется для обработки отверстий с высоким отношением длины к высоте, миниатюрных отверстий или микровиа.

Негативное воздействие выражается в дефектах, которые приводят к необходимости повторного выполнения процесса, а в некоторых случаях и изготовления новой схемы.

Успешное выполнение процесса химического меднения требует тщательного трудоемкого контроля. Это связано как с многочисленностью этапов данного процесса, так и с тем фактом, что используемый раствор с течением времени претерпевает значительные изменения.

По количеству образующихся выбросов, объему используемой воды и стоимости процессов очистки химическое меднение значительно превосходит прямую металлизацию.

Обзор рынка

В течение последних пяти лет в отрасли наблюдается активное внедрение процесса прямой металлизации. По началу этот метод, разработанный в начале 80-х годов, принимался рынком довольно настороженно. Первые процессы этого типа накладывали гораздо больше ограничений, чем химическое меднение. В середине 90-х годов большинство имеющихся процессов выпускались в усовершенствованном варианте.

Постоянная работа в этой области привела к созданию технологии, которая позволяет добиться результата, по многим параметрам превосходящего химическое меднение. В результате, начиная с 2000 года, прямая металлизация нашла широкое применение на рынке печатных плат.

Исследования

С момента создания первых процессов прямой металлизации различные исследовательские организации, отраслевые ассоциации, производители и поставщики занялись исследованиями с целью сравнения различных технологий и выявления лучшей. Наиболее всесторонним является обзор, выполненный Агентством по охране окружающей среды в 1998 году,

«Оценка альтернативных технологий изготовления печатных плат: проводимость отверстий».

Эта работа совместно с «Анализом результатов испытаний технологий, предотвращающих загрязнение окружающей среды при производстве печатных плат» представляет собой сравнительную характеристику всех технологий прямой металлизации, имеющихся на отраслевом рынке.

Кроме того, в них приведены различные способы водоочистки, организации бессточного производства, снижения риска для здоровья человека и состояния окружающей среды, рекомендуемые к использованию при производстве печатных плат.

С этими документами будет крайне полезно ознакомиться всякому, кто рассматривает возможность отказа от химического меднения и внедрения прямой металлизации.

Прямая металлизация: выбор технологии

Запатентованные процессы прямой металлизации отличаются еще большим разнообразием, чем технологии химического меднения. Каждый поставщик разрабатывает свой способ обработки сквозных отверстий. Чтобы выбрать подходящий Вам процесс металлизации, необходимо понять основный принцип действия этого способа, а, значит, и его химические и механические особенности.

Всем трем группам присущи преимущества, связанные с автоматизацией процесса и снижением объемов потребляемой и очищаемой воды.

Однако только одна группа процессов обеспечивает селективное осаждение проводящего слоя при высокой проводимости финишного покрытия.

Это свойство, типичное только для процессов металлизации, требующих образования проводящего слоя, зависит от типа используемого мономера и достигается в результате специфических реакций, происходящих в сквозных отверстиях.

Одной из таких систем металлизации, основанных на проводящих свойствах полимеров, является Envision® DMS-E. Ее использование обеспечивает селективное осаждение проводящей полимерной пленки на диэлектрической и стеклянной поверхности печатных плат (сквозных отверстий), без осаждения медного слоя.

Основной принцип действия данной технологии заключается в том, что только каучуковые и стеклянные поверхности способны вступать в реакцию с окислителем, входящим в состав системы.

Образующаяся в результате реакции оксидная пленка сообщает поверхности окислительную способность, необходимую для трансформации мономерного раствора в тонкий проводящий слой, в то время, как поверхность меди, не подвергшаяся воздействию окислителя, в реакцию не вступила.

Данная технология обладает целым рядом преимуществ. В отличие от других систем прямой металлизации этот процесс не создает нежелательного слоя на меди.

Это усложняет как сам процесс металлизации, так и последующую обработку сточных вод. Кроме того, сама процедура травления представляет собой техническую проблему. Чрезмерная интенсивность может привести к повреждению слоя палладия, угля или графита на диэлектрике в области, прилегающей к межслойным проводникам.

Это, в свою очередь, негативно скажется на результате гальванической обработки сквозных отверстий. Наиболее типичным последствием подобного дефекта является пустоты в местах межсоединений (рис.1).

Оно чаще всего называется среди недостатков большинства процессов прямой металлизации, требующих травления медного слоя, и исключено в случае с технологией образования проводящего слоя.

Технология прямой металлизации с образованием проводящего слоя оставляет медное покрытие в первоначальном состоянии, предусматривая лишь предварительную подготовку с помощью щетки в случае обработки двусторонних плат или дисмеринга в случае обработки двусторонних и многослойных печатных плат. Медь просто не от чего очищать перед нанесением сухой пленки или любого гальванического покрытия.

Данная технология не допускает возможности образования нежелательных пленок на межслойной поверхности многослойных плат вне зависимости от количества соединений. Исключается сам источник возможного дефекта межсоединений.

Конечный результат использования этого процесса металлизации – исключительная сила сцепления слоя гальванической меди со стенками отверстия, а также всеми медными поверхностями, включая межслойные и поверхности микроотверстий.

Эти свойства крайне важны при производстве плат большой толщины, многослойных плат и плат с большим количеством микроотверстий.

Прямая металлизация микроотверстий

Несмотря на тот факт, что в течение последних 10 лет прямая металлизация получила широкое распространение, которое постоянно растет, остались и сторонники химического меднения, которые настаивают на преимуществах использования этого процесса, в особенности при изготовлении высокотехнологичной продукции, например, для обработки микроотверстий и отверстий с большим отношением длины к толщине покрытия. Однако капитальные и текущие расходы, связанные с применением химического меднения, значительно превышают сумму, требующуюся для внедрения альтернативной технологии.

Кроме того, к неблагоприятной смете химической металлизации следует добавить стоимость палладия, который за последние несколько лет невероятно поднялся в цене.

Палладий – необходимый компонент ряда процессов прямой металлизации и всех без исключения процессов химического меднения. В результате роста стоимости этого металла расходы, связанные с выполнением процесса химического меднения, увеличились на 50%.

Для многих предприятий немаловажным фактором является экологическая безопасность процесса. В подобном случае производитель печатных плат полностью переходит на использование прямой металлизации, включая обработку микроотверстий.

Прямая металлизация считается менее опасной для окружающей среды, поскольку при ее выполнении используется меньшее количество токсичных веществ. В случае с металлизацией через нанесение проводящего слоя исключается использование металлов, сильных комплексообразователей или высокотоксичных материалов.

Переработка отработанного электролита не требует больших расходов. По сравнению с химическим меднением прямая металлизация отличается пониженным расходом воды для промывки – менее одного м3 в час.

Технологический процесс прямой металлизации с нанесением токопроводящего слоя исключительно короток. Размеры установки, стоимость оборудования, рабочая площадь и длительность обработки — в несколько раз меньше, чем при химическом меднении.

Было установлено, что наиболее значительными факторами при горизонтальной обработке являются контроль и оптимизация процесса нанесения покрытия.

• Кондиционирование
• Для кондиционирования используется водный раствор веществ, активирующих диэлектрические и стеклянные поверхности.
• Обработка в перманганате

Это основной этап образования проводящей пленки. На данной стадии происходит химическая реакция, в результате которой исключительно на каучуковых и активированных стеклянных поверхностях образуется оксидный слой, который представляет собой пленку двуокиси марганца. Эта пленка является непременным условием последующей реакции полимеризации.

Количество двуокиси марганца на поверхности отверстия имеет довольно большое значение.

Толщина слоя образуемой пленки контролируется химическим и механическим способами. Возможность влиять на процесс нанесения покрытия механическим способом является одним из наиболее ценных достижений разработчиков для производителей многослойных печатных плат.

Воздействие катализатором

Этот этап положен в основу технологии. Катализатор содержит мономер и органическую кислоту. Реакция происходит мгновенно Под воздействием кислоты слой двуокиси марганца вступает в реакцию с мономером, образуя проводящую полимерную пленку, а марганец восстанавливается до Mn+2. Вступая в реакцию с мономером, двуокись марганца никогда не оставляет никаких следов марганца на стенках отверстия.

После завершения реакции на диэлектрических и стеклянных поверхностях печатной платы остается сплошная тонкая (околот0,2 микрон) проводящая пленка.

Скорость реакции, при обычных условиях занимающей не более 60 секунд, может быть увеличена с помощью использования ультразвука. В случае обработки сверх микроскопических отверстий или отверстий с чрезвычайно высоким отношением длины к толщине слоя (>10:1) применение ультразвука обязательно.

Промывка

Обработка в соли марганцевой кислоты сопровождается рядом операций промывки, которые требуют менее тщательного контроля. После традиционной промывки в воде, печатная плата обрабатывается кислотой и ополаскивается.

Свойства электропроводящих полимеров

В результате углубленного изучения свойств электропроводящих полимеров, а также процесса осаждения меди на полимерную поверхность, было установлено, что меднение происходит в результате формирования скоплений кристаллов меди небольшого размера, формирующихся на определенных расстояниях друг от друга.

Эти кристаллы быстро увеличиваются в размерах и сливаются друг с другом, покрывая поверхность отверстия. В результате на поверхности образуется плотная поликристаллическая пленка. Скорость образования медного слоя зависит как от качества проводящего полимера, так и от типа и количества органических добавок, введенных в электролит электролитического меднения.

Результаты экспериментов

Первоначально для изучения воздействия незначительных изменений оборудования, интенсивности нанесения раствора, вращательного движения и времени воздействия были использованы уже имеющиеся на предприятии горизонтальные линии обработки. На начальных этапах исследования горизонтальные процессы ограничивались нанесением проводящей пленки. Электролитическое меднение выполнялось на стандартной вертикальной установке.

При обработке микроотверстий размером более 100 микрон (отношение длины к толщине слоя 1:0,5) высокие результаты были получены на всех видах испытуемого оборудования (рис. 2).

При обработке микроотверстий размером около 80 микрон (отношение длины к толщине слоя 1:0,625) сократилась кроющая способность, однако результаты были относительно высокими (рис. 3).

При обработке микроотверстий размером менее 80 микрон различные модификации оборудования приводили к улучшению результатов. Предпринятые меры включали увеличение количества подвесок при снижении напора подачи электролита и использование ультразвука.

При обработке микроотверстий размером 50 микрон (отношение длины к толщине слоя 1:1,20) требуется нанесение меди электрохимическим способом только с использованием горизонтальной установки (или вертикальной модели, работающей с возвратно-поступательным движением) (рис. 4).

1. Вывод
2. Сегодня, более, чем когда-либо, мы должны обращать особое внимание на то, какой подход мы выбираем к ведению своего бизнеса.
3. Чтобы выжить в условиях жесткой конкуренции, уже недостаточно использовать тот или иной процесс только потому, что он с успехом применялся Вами в прошлом.

Основное внимание по-прежнему уделяется надежности и качеству продукции. Оценивая технологию, мы должны опираться на критерии оценки качества собственного производства.

Без сомнения, прямая металлизация – процесс, который способен обеспечить качественную обработку изделия, отличаясь при этом простотой в применении, экономичностью, возможностью автоматизации, экологической безопасностью, пониженным потреблением воды и энергоресурсов и целым рядом других преимуществ.

Источник: http://coatings-today.com/articles/view/15