Металлизация пластмасс - Шалкаускас М.И.
Скачать (прямая ссылка):
Для металлизации горячим тиснением Московский завод полиграфической фольги выпускает более десятка различных марок фольги на тонкой (до 5 мкм) пленке полиэтилен-терефталата. Фольга имеет довольно сложное строение. На полиэтилентерефталатную основу наносят разделительный воскосмоляной слой, затем защитный слой лака. Подготовленную таким образом пленку покрывают в вакууме тонким, до 0,01 мкм, слоем металла, а после этого грунтовочным лаксвым покрытием, обеспечивающим прочную связь с металлизируемым изделием при горячем тиснении. Для металлизации различных пластмасс фольгу покрывают различными грунтовочными лаками, что отмечается в ее технической характеристике.
На том же принципе прилипания частиц металла к размягченной поверхности пластмассы основан метод металлизации пластмасс в гсрячем псевдоожиженном слое металлического г.срсшка. При этом получаются матовые рыхлые
II
покрытия. Метод остроумный, но еще не получил широкого применения. Чаще металлические порошки наносят на слой клея.
Для того чтобы механическим способом можно было крепить металлические покрытия и к не плоским поверхностям, в СССР более десяти лет назад был изобретен оригинальный способ металлизации*. Он заключается в том, что на внутреннюю поверхность пресс-формы наносят гальваническое {медное или никелевое) покрытие требуемой толщины. Затем форму заполняют пластмассой, которая прочно сцепляется с металлом покрытия. Таким образом из формы извлекают уже готовое металлизированное изделие. Метод удобен в малосерийном производстве крупногабаритных изделий из пенопласта с точными внешними размерами. Таким способом можно изготавливать крупногабаритные и легковесные изделия — рефлекторы, антенны, термоизоляционные панели и тому подобные изделия.
Недостатком метода является довольно медленный процесс обычного гальванопластического формирования покрытия на пресс-форме и необходимость придания ему шероховатости для обеспечения прочного сцепления с пластмассой.
Несмотря на это в последнее время появились сообщения, что процесс гальванического формирования металличе-ческого покрытия пресс-формы можно ускорить до 50 мкм/мин, используя струйный метод подачи электролита в форму из нержавеющей стали. Американская фирма Бет-телле — Колламбус надеется еще усовершенствовать процесс и получать металлизированные изделия за 30—40 с. Стоимость таких изделий на 30 % ниже, чем изделий, получаемых химико-гальваническим способом, а для их производства можно использовать более широкий ассортимент пластмасс, в том числе и вторичное сырье.
Физические способы металлизации (рис. 3) более сложны, чем механические, и требуют специального оборудования. Правда, для самых простых способов физической металлизации окунанием или намазыванием жидким металлом или амальгамами, конечно, нет необходимости иметь какое-
* См.: Матулис Ю. Ю., Бурденко О. О., Ми к а -лаускайте А. П., Молчадский А. М., П и л и те С. П. Авт. свидет. № 378552. Бюлл. 1973, № 19,72; Давидонене Я. Ю., Микалаускайте А. П. Авт. свидет. № 560012. Бюлл. 1977, № 20,83.
12
2
3
0
0
0
Рис. 3. Физические способы нанесения металлических покрытии:
/ — окунанием, 2 — намазыванием, 3 — обрызгиванием, 4— взрыванием, 5 — напылением (напариванием), 6 — окрашиванием
то сложное оборудование, но эти простые методы практически не используются. Для их осуществления нужны пластмассы, хорошо смачиваемые расплавами металлов и устойчивые к воздействию высоких температур. Эти способы физической металлизации применяют в основном для нанесения слоев металла на другие металлы (золота на бронзу, олова и цинка на сталь), на керамику и стекло.
Изобретенный в начале столетия способ металлизации обрызгиванием жидким металлом и сегодня успешно применяют для металлизации пластмасс и тканей. Алюминий, цинк, свинец, медь, никель, олово, а также различные их сплавы расплавляют в пламени газовой горелки, в электрической дуге или в потоке плазмы и сжатым воздухом или газом разбрызгивают на покрываемую поверхность. Частицы жидкого металла величиной около 60 мкм по пути к поверхности охлаждаются до 200—800 °С и вследствие кратковременности действия и дальнейшего быстрого охлаждения лишь оплавляют поверхность, прилипая к ней. При металлизации обрызгиванием обычно получают шероховатые и относительно толстые покрытия — 10—1000 мкм. Конечно, такие покрытия не во всех случаях пригодны. Этим способом удобно металлизировать большие плоские
13
поверхности, например для художественной отделки интерьеров, или крупногабаритные пластмассовые изделия для защиты их от вредных внешних воздействий.
Для металлизации обрызгиванием отечественная промышленность выпускает специальные аппараты: МГУ-2, МГУ-5 (газопламенные); УПН-4, УПН-6, УПН-8 (порошковые); МТИ-1-1 (тигельный); ЭМ-3, ЭМ-ЗА, ЭМ-6, ЭМ-9, ЭМ-10, ЭМ-12, ЭМ-14, МЭС-1-57 (электродуговые); МВЧ-1, МВЧ-2, МВЧ-3 (высокочастотные); УПУ-ЗМ, УМП-5 (плазменные).
Своеобразным вариантом металлизации обрызгиванием является металлизация взрывом*. Для этого через тонкую проволоку пропускается электрический ток такой большой силы, что проволока мгновенно нагревается до плавления и металл со взрывом разбрызгивается. Поставленная рядом металлизируемая поверхность покрывается слоем металла. Такой метод мгновенной металлизации применяется довольно редко из-за отсутствия опыта и необходимой аппаратуры, однако его быстродействие и простота привлекают последователей и со в ременем он может получить более широкое распростр анение.
