ส่วนหน้า-กระบวนการสำหรับการรักษาพื้นผิวของผลิตภัณฑ์พลาสติก
บทนำ: กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสี่ขั้นตอนหลัก ได้แก่ การขึ้นรูปแม่พิมพ์ การรักษาพื้นผิว การพิมพ์ และการประกอบ การรักษาพื้นผิวเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของกระบวนการนี้ เพื่อเพิ่มการยึดเกาะของสารเคลือบและเป็นชั้นฐานที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสำหรับการชุบ กระบวนการบำบัดก่อน-ถือเป็นสิ่งสำคัญ
การเตรียมพื้นผิวล่วงหน้า-สำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติก
ส่วนใหญ่รวมถึงการเคลือบผิวและการชุบ โดยทั่วไปพลาสติกมีความเป็นผลึกสูง มีขั้วต่ำหรือไม่มีเลย และมีพลังงานพื้นผิวต่ำ ซึ่งอาจส่งผลต่อการยึดเกาะของสารเคลือบได้ เนื่องจากพลาสติกเป็นฉนวนที่ไม่-นำไฟฟ้า กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้ามาตรฐานจึงไม่สามารถนำมาใช้กับพื้นผิวได้โดยตรง ดังนั้น จำเป็นต้องมีการบำบัดล่วงหน้า-ที่จำเป็นก่อนการรักษาพื้นผิวเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะของสารเคลือบ และเพื่อให้ชั้นฐานที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามีความแข็งแรงในการยึดเกาะที่ดีสำหรับการชุบ
การเตรียมการเบื้องต้น-สำหรับการเคลือบ
การบำบัดเบื้องต้น-เกี่ยวข้องกับการล้างไขมันพื้นผิวพลาสติกเพื่อขจัดคราบน้ำมันและสารช่วยขจัดคราบน้ำมัน ตลอดจนการเปิดใช้งานพื้นผิวพลาสติกเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะของสารเคลือบ
การล้างไขมัน
การขจัดคราบไขมันของผลิตภัณฑ์พลาสติกมีความคล้ายคลึงกับผลิตภัณฑ์โลหะ สามารถทำได้โดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์หรือสารละลายน้ำอัลคาไลน์ที่มีสารลดแรงตึงผิว การล้างไขมันด้วยตัวทำละลายอินทรีย์เหมาะสำหรับการขจัดแว็กซ์ ไขมัน และสิ่งปนเปื้อนอินทรีย์อื่นๆ ออกจากพื้นผิวพลาสติก ตัวทำละลายที่ใช้ไม่ควรละลาย บวม หรือแตกพลาสติก มีจุดเดือดต่ำ ระเหยง่าย ไม่-เป็นพิษ และ-ไม่ติดไฟ
สารละลายน้ำอัลคาไลน์เหมาะสำหรับการล้างไขมันพลาสติกที่ต้านทานด่าง- สารละลายเหล่านี้ประกอบด้วยโซดาไฟ เกลืออัลคาไลน์ และสารลดแรงตึงผิวต่างๆ สารลดแรงตึงผิวที่ใช้กันมากที่สุดคือซีรีส์ OP เช่น อัลคิลฟีนอลเอทอกซีเลต ซึ่งไม่ก่อให้เกิดฟองหรือทิ้งสารตกค้างบนพื้นผิวพลาสติก
การเปิดใช้งานพื้นผิว
การเปิดใช้งานมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวของพลาสติกโดยการสร้างกลุ่มขั้วหรือทำให้พื้นผิวขรุขระเพื่อปรับปรุงการเปียกและการดูดซับของสารเคลือบ วิธีการกระตุ้นพื้นผิว ได้แก่ ออกซิเดชันทางเคมี, ออกซิเดชันด้วยเปลวไฟ, การกัดด้วยไอตัวทำละลาย และออกซิเดชันการปล่อยโคโรนา ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ การออกซิเดชันทางเคมีเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด สูตรทั่วไปสำหรับการบำบัดกรดโครมิกคือโพแทสเซียมไดโครเมต 4.5% น้ำ 8.0% และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (มากกว่า 96%) 87.5%
ผลิตภัณฑ์พลาสติกบางชนิด เช่น โพลีสไตรีนและพลาสติก ABS สามารถเคลือบได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้สารเคมีออกซิเดชั่น อย่างไรก็ตาม สำหรับการเคลือบคุณภาพสูงกว่า- อาจยังคงใช้ปฏิกิริยาออกซิเดชันทางเคมีอยู่ ตัวอย่างเช่น หลังจากการล้างไขมัน พลาสติก ABS สามารถแกะสลักด้วยสารละลายกรดโครมิกเจือจางได้ สูตรทั่วไปคือกรดโครมิก 420 กรัม/ลิตร และกรดซัลฟิวริก (ความถ่วงจำเพาะ 1.83) 200 มล./ลิตร กระบวนการทั่วไปเกี่ยวข้องกับการแช่ที่อุณหภูมิ 65–70 องศาเป็นเวลา 5–10 นาที ตามด้วยการล้างและทำให้แห้ง ข้อดีของการบำบัดด้วยกรดโครมิกคือการครอบคลุมที่สม่ำเสมอ แม้กระทั่งกับผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อน- ข้อเสียรวมถึงอันตรายจากการปฏิบัติงานและความกังวลเรื่องมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
ก่อน-การบำบัดสำหรับการชุบ
วัตถุประสงค์ของการเตรียม-เบื้องต้นสำหรับการชุบคือเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะของชั้นการชุบกับพื้นผิวพลาสติก และเพื่อสร้างชั้นฐานโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า กระบวนการบำบัดก่อน-ส่วนใหญ่รวมถึงการทำให้หยาบเชิงกล การขจัดไขมันด้วยสารเคมี การทำให้หยาบด้วยสารเคมี การทำให้ไวต่อการกระตุ้น การลดขนาด และการชุบโดยไม่ใช้ไฟฟ้า สามขั้นตอนแรกมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มการยึดเกาะของการชุบ ในขณะที่สี่ขั้นตอนหลังมีไว้สำหรับสร้างชั้นฐานโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
การหยาบเชิงกลและการหยาบทางเคมี
การหยาบเชิงกลและการหยาบทางเคมีเป็นวิธีการทำให้พื้นผิวพลาสติกหยาบทั้งทางกลหรือทางเคมี โดยจะเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างชั้นการชุบและพื้นผิว โดยทั่วไป ความแข็งแรงพันธะที่ได้จากการหยาบเชิงกลจะมีเพียงประมาณ 10% ของความแข็งแรงพันธะที่ได้จากการหยาบทางเคมี
การล้างไขมันด้วยสารเคมี
วิธีการล้างไขมันสำหรับพื้นผิวพลาสติกก่อนการชุบจะเหมือนกับวิธีการล้างไขมันก่อนการเคลือบ-
อาการแพ้
การแพ้เกี่ยวข้องกับการดูดซับสารที่สามารถออกซิไดซ์ได้ง่าย เช่น สแตนนัสคลอไรด์หรือไทเทเนียมไตรคลอไรด์ ลงบนพื้นผิวพลาสติกซึ่งมีความสามารถในการดูดซับในระดับหนึ่ง ในระหว่างการกระตุ้น สารดูดซับเหล่านี้จะถูกออกซิไดซ์ ในขณะที่ตัวกระตุ้นจะลดลงเพื่อสร้างนิวเคลียสของตัวเร่งปฏิกิริยาบนพื้นผิว การแพ้จะวางรากฐานสำหรับการชุบชั้นโลหะโดยไม่ใช้ไฟฟ้าในภายหลัง
การเปิดใช้งาน
การเปิดใช้งานเกี่ยวข้องกับการรักษาพื้นผิวที่ไวต่อแสงด้วยสารละลายที่ประกอบด้วยสารประกอบโลหะที่ออกฤทธิ์เร่งปฏิกิริยา โดยพื้นฐานแล้ว ผลิตภัณฑ์ที่ดูดซับด้วยสารรีดิวซ์จะถูกจุ่มลงในสารละลายน้ำที่มีเกลือของโลหะมีตระกูลเป็นตัวออกซิไดเซอร์ ไอออนของโลหะมีตระกูลจะลดลงโดย Sn²⁺ และการสะสมของโลหะมีตระกูลลดลงเป็นอนุภาคคอลลอยด์บนพื้นผิว ซึ่งแสดงฤทธิ์ในการเร่งปฏิกิริยาที่รุนแรง เมื่อพื้นผิวดังกล่าวจุ่มลงในสารละลายการชุบโดยไม่ใช้ไฟฟ้า อนุภาคเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งจะเร่งปฏิกิริยาการชุบโดยไม่ใช้ไฟฟ้า
การรักษาแบบลดขนาด
หลังจากเปิดใช้งานและล้างด้วยน้ำอย่างละเอียด ผลิตภัณฑ์จะถูกจุ่มลงในสารละลายของตัวรีดิวซ์ที่ใช้ในการชุบโดยไม่ใช้ไฟฟ้า เพื่อกำจัดตัวกระตุ้นที่ตกค้าง ขั้นตอนนี้เรียกว่าการรักษาแบบลดขนาด สำหรับการชุบทองแดงโดยไม่ใช้ไฟฟ้า จะใช้สารละลายฟอร์มาลดีไฮด์ ในขณะที่สำหรับการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า จะใช้สารละลายโซเดียมไฮโปฟอสไฟต์
การชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า
วัตถุประสงค์ของการชุบโดยไม่ใช้ไฟฟ้าคือการสร้างฟิล์มโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าบนพื้นผิวพลาสติก ทำให้เกิดเงื่อนไขสำหรับการชุบชั้นโลหะด้วยไฟฟ้า ดังนั้นการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการชุบผลิตภัณฑ์พลาสติก