8-800-505-19-05
8-495-698-97-10

Статьи

Проект автоматизированной линии металлизации изделий из полимерных материалов с  целью повышения их механических свойств

Федоренко В.С. 

Антикор и гальваносервис 2014 — 12 международная специализированная выставка, 27-29 мая 2014 г, Москва, ВВЦ

антикор и гальваносервис

 

В последнее время благодаря проведению ряда исследований и изучения свойств металлизированных полимерных материалов  стало известно, что полимер, имеющий  металлизированную оболочку с определенными характеристиками значительно превосходит по прочности обычный аналогичный полимерный материал без покрытия. 

Напомним, что эксперимент, описанный в работе (1) где на пластик марки АБС-2020 наносилось никелевое гальваническое покрытие по специально подготовленному токопроводящему слою повысил свою механическую прочность (испытания проводились на разрыв) более чем в 2 раза, а стеклонаполненный полиамид марки «Эрамид» за счет металлизации повысил свою ударную прочность.

Теперь мы имеем в распоряжении новый композиционный материал, созданный на основе полимерной матрицы имеющий прочность выше, чем у обычного пластика и имеющий  поверхностную электрическую проводимость.  Такие материалы нашли бы применение в конструкциях, где одной из главных задач разработчиков стоит снижение общего веса изделия. А поверхностная проводимость обеспечила бы экран от электромагнитного излучения и послужила бы в роле корпусного заземления, если речь идет о блоках управления или электроники.

Технология металлизации полимеров разделяется на два этапа:

- первый: подготовка поверхности с целью нанесения электропроводящего сульфидного покрытия

- второй: нанесение металлического гальванического покрытия.

Процесс нанесения сульфидного токопроводящего покрытия представляет собой многократную обработку пластмассовых деталей в двух технологических ваннах с промежуточной промывкой, в процессе которой на детали формируется тонкий токопроводящее покрытие с проводимостью 1 -10 кОм при дистанции щупов тестера (прибора-контролера электрической проводимости) в 10 мм.

Данный технологический процесс реализовать на автоматизированной гальванической линии становится возможным при условии установки на автооператоре вывод на датчик контроля электрической проводимости.  Крепление детали в данном случае будет комбинированно с контактом датчика электропроводности, сигнал с датчика будет направлен на управляющий компьютер, что позволит контролировать проводимость в процессе формирования технологического процесса. По достижению необходимого значения электропроводности (который устанавливает технолог производства) цикл обработки детали в растворах для формирования электропроводящего покрытия автооператор линии направляет деталь на гальваническую металлизацию, путь 2 (см.рис1). Избыточная электропроводность здесь тоже будет давать негативный эффект, во-первых, это увеличит время техпроцесса, т.к. в алгоритме работы автооператора появятся лишние циклы, во вторых избыточная толщина токопроводящего покрытия негативно скажется на адгезионных свойствах покрытия.  В зависимости от технологических задач покрытие может и многослойным, например никель-хром или никель -олово.

Примечание: сульфидный токопроводящий слой формируется при последовательной многократной обработки полимерных материалах  в двух технологических растворах: раствор№1 представляющий собой раствор серы в щёлочи и раствор№2 представляющий собой водный раствор медного аммиачного комплекса типа [Cu (NH3)4] ++

 Рис.1 Алгоритм работы автооператора

       

Список литературы.

1.      Изучение возможности изменения механических характеристик полимерных материалов гальванической металлизацией. Андрюшечкин С.Е, Федоренко В.С. Журнал «Гальванотехника и обработка поверхности»

2.      Способ нанесения гальванического никелевого покрытия на изделия из стеклонаполненного полиамида. Патент RU 2313622.

3.      Шалкаускас М., Вашкялис А. Химическая металлизация пластмасс Ленинград, "Химия", Ленинградское отделение, 1972 г., 168 с.