آبکاری پلاستیک + فیلم

آبكاري پلاستيك :

مقدمه :
پلاستيك ها از جمله موادي هستند كه حضور آنها در اغلب صنايع به چشم مي خورد به طوري كه در بسياري از موارد به عنوان جايگزين فلز , چوب  و شيشه كارايي پيدا كرده اند و علت اين امر هزينه پايين توليد , شكل پذيري دلخواه و سهولت و تنوع كاربرد مي باشد . قابليت توليد پلاستيك ها كه مي توان آنها را خيلي نازك يا خيلي ضخيم توليد كرد و كاربردهاي گوناگون كه در توليد انواع اسباب بازي گرفته تا وسايل پزشكي قابل استفاده هستند موجب شده كه صنعت توليد اين ماده از رشد چشمگيري برخوردار باشد . اين ماده علاوه بر اين كه به صورت الياف و باطري هاي خورشيدي و قطعات كامپيوتر استفاده مي شود از سال 1960 به بعد كاربرد جديدي يافته است , قطعه اي براي آبكاري . تا پيش از آن براي آبكاري فقط از فلزات استفاده مي شد كه به دليل داشتن قابليت رسانايي الكتريكي براي انجام فرايند آبكاري مناسب بودند ولي از آن به بعد سبكي قطعات پلاستيكي , شكل پذيري و قالب گيري راحت آنها و داشتن استحكام فيزيكي مورد نياز سبب شد كه قطعات پلاستيكي جايگزين قطعات فلز شوند.آبكاري به معناي قرار دادن يك پوشش فلزي بر روي يك قطعه است .معمولا از فلزات گرانبهايي چون طلا , نقره , كروم و نيكل به عنوان پوشش استفاده مي شود تا به قطعه كار كه فلزي همچون آهن يا مس است خواص مورد نياز نظير زيبايي و تزئين يا ممانعت از خوردگي داده شود .تا قبل از سال 1960 فرايند پوشش گذاري منحصر به فلزات بود و از اين سال به بعد قطعات پلاستيكي جايگزين فلزات شدند . در آبكاري فلزات ابعاد قطعه بسيار گوناگون است و قطعات بسيار كوچك تا بسيار بزرگ را دربر مي گيرد حال آن كه در آبكاري پلاستيك بيشتر از قطعات كوچك و سبك و داراي اشكال پيچيده استفاده مي شود . به طوري كه با اين روش آبكاري قطعات تزئيني مثل آرم خودروها نيز امكان پذير مي شود .آن چه موجب شده كه پلاستيك ها د رآبكاري در مقام رقابت با فلزات درآيند هزينه توليد پايين آنها , سبكي و قالب گيري راحت و عدم نياز به پرداخت كاري بعد از قالب گيري ,‌مقاومت در برابر خوردگي و فرسايش و داشتن استحكام فيزيكي بالاي اين قطعات است .
 بسياري از قطعات پلاستيكي داراي قابليت آبكاري هستند ولي فقط آن دسته از پلاستيك هايي به كار مي روند كه بعد از آبكاري چسبندگي مناسبي بين پوشش و قطعه پلاستيكي به وجود بيايد . به اين منظور پلاستيك هايي كه مخلوطي از رزين ها و پر كننده ها باشند مناسب هستند .اولين پلاستيكي كه براي آبكاري استفاده شد پلي مر ABS است كه از پلي مريزاسيون سه ماده اكريلونيتريل , بوتادي ان و استايرن به دست مي آيد . با وجودي كه امروزه امكان استفاده از پلي مرهاي ديگري مانند پلي پروپيلن , پلي سولفون ,‌ پلي اكريلو نيتريل و پلي كربنات ها وجود دارد ولي حدود 85% قطعاتي كه آبكاري مي شوند از پايه ABS  تشكيل شده اند كه علت آن هزينه پايين و توليد آسان همراه با چسبندگي بالا و كيفيت ظاهري خوب قطعات آبكاري شده اين پلاستيك مي باشد . در حال حاضر كروم – نيكل براق متداول ترين پوشش آبكاري پلاستيك مي باشد كه شامل پوششي از مس – نيكل همراه با لايه نازكي از كروم مي باشند .
فرايند آبكاري پلاستيك :
تفاوت اساسي ميان فلزات و پلاستيك ها در رسانايي آنهاست . قطعات فلزي به دليل داشتن خاصيت رسانايي توان انجام آبكاري الكتريكي را دارند حال آن كه قطعات پلاستيكي فاقد اين توانايي هستند به اين دليل و براي انجام آبكاري بر روي اين قطعات بايد ابتدا سطح قطعه به نحوي رسانا يا نيم رسانا شود . پس بايد فعال كردن سطوح با ايجاد مكان هاي فعال بر سطح پلاستيك انجام شود .براي ايجاد اين مكان ها از فلزات واسطه نظير مس و كبالت استفاده مي شود و اگر قطعه پلاستيكي بعد از آبكاري براي مصارف الكترونيكي و ساخت وسايل مكانيكي استفاده شود معمولا نيكل به كار مي رود .
براي ايجاد مكان هاي  فعال و رسانا كردن قطعات پلاستيكي فرايندهاي زير به كار مي رود :
1- تميز كاري : از آنجايي كه قطعات پلاستيكي قالب گيري شده داراي الكتريسيته ساكن هستند مي توانند ذرات گرد و غبار هوا را جذب كنند همچنين روغن آماده سازي قالب نيز موجب آلودگي قطعه مي شود . براي از بين بردن اين آلودگي ها و افزايش عمر محلول هاي مورد استفاده در مراحل بعد تميزكاري و چربي گيري قطعه كار از اهميت زيادي برخوردار است . استفاده از محلول هاي نامبرده در جدول 1 موجب يكنواخت شدن و چسبندگي بالاي سطح قطعه مي شود . همچنين از پاك كننده هاي قليايي يا پودرهاي رختشويي نيز مي توان استفاده كرد .
2- آماده سازي اوليه : اين مرحله براي خنثي كردن مواد قليايي باقي مانده از مرحله قبل به كار مي رود تا با كاهش اسيديته از انتقال مواد قليايي به مرحله بعد جلوگيري شود .
3- اچ كردن ( زبر سازي):  فرايند هاي اين مرحله به دو منظور انجام مي شوند :
      تبديل سطح آب گريز به آب دوست
      ايجاد مكان هاي فعال روي پلاستيك
در مرحله اچ كردن در سطح قطعه خلل و فرج ايجاد مي شود تا به اين شكل چسبندگي قطعه زياد شود . عمل اچ كردن ممكن است با پرتاب شن به قطعه در حال دوران (سند بلاست ) ,‌با استفاده از ليزر يا با استفاده از محلول هاي شيميايي صورت بگيرد . در پلاستيك هاي ABS‌ بوتادي ان جز لاستيكي پلي مر مي باشد كه به صورت ذره هايي با قطر كمتر از يك ميكرون در شبكه اكريلونيتريل – استايرن پخش شده است و سبب ارتجاعي شدن اين پلاستيك مي شود . در مرحله اچ كردن اين ذرات خورده مي شوند و حفره هايي را در پلاستيك ايجاد مي كنند كه موجب چسبندگي بسيار زياد بين پلاستيك و لايه فلزي آبكاري شده مي شود .
4- كروم گيري : همچنان كه در جدول 1-1 آمده است در مرحله اچ كردن از اسد كروميك استفاده مي شود كه مقداري از اين اسيد بر روي سطح قطعه باقي مي ماند . به منظور صرفه جويي در مصرف اسيد كروميك ,‌كروم گيري انجام مي شود . پس از كروم گيري , شستشوي قطعه به دليل حذف مقادير ناچيز اسيد كروميك كه ممكن است در حفره ها باقي مانده باشد انجام مي گيرد .
5- خنثي سازي : در اين مرحله بايد اسيد كلريدريك موجود بر روي قطعه پاك شود .
6- فعال سازي : مهم ترين فرايند در آبكاري پلاستيك ايجاد سطوح فعال بر رووي قطعه نارسانا است . به اين منظور از فلزات گرانبها مانند طلا , پالاديم و پلاتين استفاده مي شود .قطعه درمحلولي از نمك هاي قلع و پالاديم غوطه ور مي شود تا كمپلكسي از قلع و پالاديم برسطح قطعه ايجاد شود .

7- شتاب دهي : در اين مرحله نمك هاي قلع از قطعه حذف مي شوند و تنها پالاديم باقي مي ماند .

8- آبكاري الكترولس : در آخرين مرحله فعال سازي و رسانا كردن پلاستيك با استفاده از يك محلول شيميايي و بدون ايجاد اختلاف پتانسيل الكتريكي قطعه با روكش فلزي پوشانده مي شود . پلاستيك فعال شده داخل محلول مورد نظر فرو برده مي شود تا روكش فلزي با ضخامت 5/0 – 05/0 ميكرون ايجاد شود . در ضخامت هاي كمتر از اين حد امكان عبور جريان لازم براي قطعه وجود ندارد . محلول به كاربرده شده در اين مرحله شامل نمك فلز مورد نظر همراه با احيا كننده است . پس از اتمام اين مرحله , قطعه پلاستيكي مورد نظر رسانا شده و قابليت انجام آبكاري بر روي آن را پيدا مي كند .

جدول 1 شريط عملياتي براي ايجاد پوشش رساناي قطعه پلاستيكي

مرحله	تركيبات	دما	زمان
چزبي گيري	تري سديم فسفات 120گرم بر ليتر- سديم كربنات 15گرم برليتر -اسيد اولئيك 15گرم بر ليتر	60 – 50	2 دقيقه
اسيد شويي	اسيد سولفوريك با چگالي 84/1 50سي سي برليتر – اسيد كروميك 400 گرم بر ليتر	60 – 50	5- 2 دقيقه
زبر سازي (اچ گردن )	اسيد سولفوريك با چگالي84/1 , 180 سي سي بر ليتر – اسيد كروميك 430 گرم بر ليتر – اسيد فسفريك 30 گرم بر ليتر	60 – 50	3- 2 دقيقه
خنثي سازي	اسيد كلريدريك با چگالي 18 /1  180 سي سي بر ليتر	40	2- 1 دقيقه
حساس سازي	كلريد قلع 150 – 100 گرم بر ليتر – فلز پالاديم 3/0 – 2/0 گرم بر ليتر – اسيد كلريدريك با چگالي 18/1 , 20 سي سي بر ليتر	45 – 35
شتاب دهي	اسيد سولفوريك 10 %	50 – 20	بيشتر از 2 دقيقه

 ادامه....

ادامه نوشته