תהליך הייצור של מוצרי פלסטיק כולל בעיקר ארבעה תהליכים מרכזיים: יצירת עובש, טיפול פני השטח, הדפסה והרכבה. טיפול פני השטח הוא חלק הכרחי, ותהליכי טיפול מקדים חיוניים כדי לשפר את ההדבקה של ציפויים ולספק שכבת תחתית מוליכה טובה לציפוי.
טיפול פנים של מוצרי פלסטיק:
זה כולל בעיקר טיפולי ציפוי וציפוי. בדרך כלל, לפלסטיק יש גבישיות גבוהה, קוטביות נמוכה או ללא, ואנרגיה משטח נמוכה, המשפיעה על הידבקות הציפויים. מכיוון שפלסטיק הם מבודדים לא-מוליכים, לא ניתן ליישם ציפוי ישירות על המשטחים שלהם באמצעות תהליכי ציפוי סטנדרטיים. לכן, יש לבצע טיפולי מקדים הכרחיים לפני טיפול פני השטח כדי לשפר את הדבקת הציפוי ולספק שכבת תחתית מוליכה עם הדבקה טובה.
טיפול מוקדם בציפוי:
טיפול מקדים כולל הסרת שומנים של משטח הפלסטיק, כלומר ניקוי שמן וחומרי שחרור עובש, וטיפול בהפעלת פני השטח, שמטרתו לשפר את הדבקת הציפוי.
01 הסרת שומנים
הסרת שומנים של מוצרי פלסטיק. בדומה למוצרי מתכת להסרת שומנים, ניתן להסיר שומנים במוצרי פלסטיק באמצעות ממיסים אורגניים או תמיסות מימיות אלקליות המכילות חומרים פעילי שטח. הסרת שומנים ממס אורגני מתאימה לניקוי שעוות פרפין, שעוות דבורים, שומן ולכלוך אורגני אחר ממשטחי פלסטיק. הממס האורגני המשמש לא אמור להמיס, להתנפח או לסדוק את הפלסטיק; עליו להיות בעל נקודת רתיחה נמוכה, להיות נדיף, לא-רעיל ולא-דליק.
תמיסות מימיות אלקליות מתאימות להסרת שומנים- של פלסטיק עמיד בפני אלקלי. תמיסה זו מכילה סודה קאוסטית, מלחים אלקליים וחומרי שטח שונים. חומר השטח הנפוץ ביותר בשימוש הוא סדרת OP, כלומר, אתר אלקילפנול פוליאוקסיאתילן, שאינו יוצר קצף ואינו משאיר שאריות על משטח הפלסטיק.
02 הפעלת פני השטח
הפעלה זו נועדה לשפר את תכונות פני השטח של פלסטיק, כלומר ליצור קבוצות קוטביות או לחספוס את פני הפלסטיק, מה שהופך את הציפויים לקלים יותר להרטיב ולספוג על פני החלק. ישנן שיטות רבות לטיפול בהפעלת פני השטח, כגון חמצון כימי, חמצון להבה, תחריט אדי ממס וחמצון פריקת קורונה. השיטה הנפוצה ביותר היא טיפול חמצון גביש כימי, אשר משתמש בדרך כלל בתמיסת חומצה כרומית. ניסוח טיפוסי הוא 4.5% אשלגן דיכרומט, 8.0% מים ו-87.5% חומצה גופרתית מרוכזת (96% ומעלה).
מוצרי פלסטיק מסוימים, כגון פוליסטירן ופלסטיק ABS, ניתנים לציפוי ישיר ללא טיפול חמצון כימי. כדי להשיג ציפויים באיכות גבוהה-, משתמשים לפעמים בטיפול חמצון כימי. לדוגמה, לאחר הסרת שומנים, ניתן לחרוט פלסטיק ABS בתמיסת חומצה כרומית מדוללת. ניסוח טיפוסי הוא 420 גרם/ליטר חומצה כרומית ו-200 מ"ל/ליטר חומצה גופרתית (משקל סגולי 1.83). תהליך טיפול טיפוסי הוא 65 מעלות -70 מעלות למשך 5-10 דקות, ולאחר מכן שטיפה במים וייבוש. היתרון של תחריט חומצה כרומית הוא בכך שהוא יכול לטפל באופן שווה ללא קשר למורכבות צורת המוצר הפלסטי. החסרונות שלו הם שהפעולה מסוכנת וגורמת לזיהום.
טיפול מקדים לציפוי:
מטרת טיפול מקדים לציפוי היא לשפר את ההדבקה בין הציפוי למשטח הפלסטיק וליצור שכבת תחתית מתכתית מוליכה על משטח הפלסטיק. תהליך הטיפול המקדים כולל בעיקר: חיספוס מכני, הסרת שומנים כימית, חיספוס כימי, רגישות, הפעלה, הפחתה וציפוי ללא חשמל. שלושת השלבים הראשונים הם לשפר את ההידבקות של שכבת הציפוי, בעוד ארבעת האחרונים הם ליצור שכבת מתכת מוליכה.
01 חיספוס מכני וכימי
תהליכי חיספוס מכניים וכימיים משתמשים בשיטות מכניות וכימיות, בהתאמה, כדי לחספס את פני הפלסטיק, תוך הגדלת שטח המגע בין שכבת הציפוי למצע. נהוג להאמין שההידבקות המושגת על ידי חיספוס מכני היא רק כ-10% מזו המושגת על ידי חיספוס כימי.
02 הסרת שומנים כימית
שיטת הסרת השומנים למשטחי פלסטיק לפני הציפוי זהה לזו לטיפול מקדים בציפוי.
03 רגישות
רגישות כוללת ספיחת חומרים הניתנים לחמצון בקלות, כגון דיכלוריד בדיל וטיטניום טריכלוריד, על פני משטח הפלסטיק בעלי יכולת ספיחה מסוימת. חומרים אלו הנספגים בקלות ניתנים לחמצון מתחמצנים במהלך ההפעלה, בעוד שהמפעיל מצטמצם לגרעין קטליטי, שנותר על פני המוצר. מטרת הרגישות היא להניח את הבסיס לציפוי נטול חשמל לאחר מכן של שכבת המתכת.
04 הפעלה
הפעלה כרוכה בטיפול במשטח הרגיש בתמיסה של תרכובות מתכת פעילות קטליטית. בעיקרו של דבר, המוצר המכיל את חומר ההפחתה הנספג טובל בתמיסה מימית של חומר מחמצן המכיל מלח מתכת אצילה. יוני המתכת האצילים, הפועלים כחומר המחמצן, מופחתים ב-S²⁺n, וחלקיקי המתכת האצילים המופחתים מצטמצמים על פני המוצר כחלקיקים קולואידים בעלי פעילות קטליטית חזקה. כאשר משטח זה שקוע בתמיסת ציפוי כימי, חלקיקים אלה הופכים למרכזים קטליטיים, ומאיצים את תגובת הציפוי הכימי.
05 טיפול בהפחתה
לפני הציפוי הכימי, המוצר המופעל והשטוף טובל בתמיסת חומר מפחית בריכוז מסוים המשמש בציפוי כימי כדי להסיר כל חומר הפעלה שנותר. זה נקרא טיפול הפחתה. עבור ציפוי כימי נחושת, תמיסת פורמלדהיד משמשת לטיפול בהפחתה; עבור ציפוי כימי ניקל, נעשה שימוש בתמיסת נתרן היפופוספיט. 06 בציפוי כימי
מטרת הציפוי הכימי היא ליצור סרט מתכת מוליך על פני השטח של מוצרי פלסטיק, יצירת תנאים לציפוי שכבות מתכת אלקטרוניקה על מוצרי הפלסטיק. לכן, ציפוי כימי הוא שלב מרכזי בציפוי פלסטיק.
