Каковы процессы металлизации поверхности для пластиковых деталей, обработанных на станках с ЧПУ?

С улучшением эстетики людей металлическая текстура становится все более популярной. Однако стоимость металлических материалов относительно высока, что ограничивает применение некоторых повседневных нужд. Пластики легкие и обладают некоторыми свойствами, которые могут использоваться в некоторых повседневных нуждах, но поверхностная текстура пластика недостаточно красива и может легко заставить их казаться дешевыми. Так как же пластик может иметь металлическую текстуру, быть лучшей заменой металлическим материалам и сочетать преимущества обоих? Ниже приведены несколько процессов металлизации поверхности для пластиковые детали, обработанные на станке с ЧПУДавайте посмотрим, что такое процесс металлизации поверхности для деталей из пластика, обработанных на станках с ЧПУ.

 

 

Что такое металлизация полимерных материалов? Металлизация полимерных материалов заключается в использовании физических или химических средств для нанесения слоя металла на поверхность полимерных материалов, так что поверхность проявляет определенные свойства металла, такие как электропроводность, магнетизм, теплопроводность и т. д. Металлизированные полимерные материалы имеют металлический вид, высокую твердость покрытия и легко свариваются. Они могут заменить металлические изделия и снизить затраты. В то же время, поскольку полимерные материалы, как правило, обладают высокой прочностью, термостойкостью, коррозионной стойкостью и т. д., металлизация имеет высокую Молекулярные материалы работают лучше, чем обычные металлические материалы. С развитием технологий металлические порошки и т. д. теперь можно добавлять в пластиковые смолы для приготовления металлизированных материалов.

 

Что такое процесс металлизации пластика? Металлизация пластика в основном делится на две категории: одна — металлизация поверхности пластика, а другая — общая металлизация пластика. Первая делится на сухой метод и мокрый метод. Сухие методы в основном включают физическое осаждение из паровой фазы и химическое осаждение из паровой фазы; мокрые методы в основном включают химическое осаждение, гальванопокрытие и химическое восстановление.

 

 

 

 

 

Сухая металлизация (сухое покрытие)

 

 

1. Физическое осаждение из паровой фазы (PVD)

 

Физическое осаждение из паровой фазы (PVD) в основном включает вакуумное испарение и магнетронное распыление. Пространство, в котором осаждается пленка, должно иметь определенную степень вакуума, поэтому вакуумная технология является основой физического осаждения из паровой фазы.

 

Метод вакуумного испарения заключается в нагревании материала покрытия в вакуумной среде с целью его испарения за очень короткое время и нанесения на поверхность пластика для формирования покрытия.

 

 

Преимущества:

 

Этот метод имеет высокую скорость формирования пленки и высокую эффективность, но связь между пленкой и подложкой плохая. По этой причине плазменное травление и вакуумное испарение объединяются для улучшения силы связи (ионное осаждение).

 

 

Минусы:

 

Испаряться могут только металлы с низкой температурой плавления, такие как алюминий.

 

Метод магнетронного распыления использует высокоэнергетические ионы для бомбардировки материала мишени, в результате чего атомы на поверхности мишени получают достаточно энергии, чтобы оторваться от основного материала, выскочить в соответствующем направлении распыления и осаждаться на поверхности пластика.

 

 

По сравнению с методом вакуумного испарения метод магнетронного распыления не требует предварительной обработки, имеет более сильную силу связи и позволяет наносить различные металлы.

 

 

 

2. Химическое осаждение из паровой фазы (CVD)

 

Химическое осаждение из паровой фазы — это процесс, при котором в реакционную камеру вводятся химически активные газы, содержащие осаждаемые элементы, на поверхности подложки происходит химическая реакция, а твердый продукт осаждается на поверхности Обработанные детали с ЧПУНекоторые исследователи успешно наносили медь на поверхность деталей из ПТФЭ, обработанных на станках с ЧПУ, используя этот метод.

 

Преимущества: Слой пленки, полученный методом химического осаждения из паровой фазы, плотный, имеет сильную силу сцепления, относительно равномерную толщину и стабильное качество пленки.

 

Минусы: На состав и структуру мембраны влияет множество факторов (таких как скорость движения газа, распределение давления, температура и т. д.), которые необходимо строго контролировать для получения идеальной мембраны. В то же время температура реакции традиционного метода химического осаждения из паровой фазы обычно очень высока (900~2000°C), что может легко привести к деформации и структурным изменениям деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

 

 

 

 

Мокрое покрытие

 

 

Поскольку химическое осаждение, гальванопокрытие, химическое восстановление и другие методы выполняются в растворе, их называют мокрым осаждением.

 

1. Химическое покрытие

 

Химическое покрытие в настоящее время является наиболее широко используемым методом обработки пластиковой металлизации. Основанный на принципе окислительно-восстановительной реакции, сильный восстановитель используется в растворе, содержащем ионы металла, для восстановления ионов металла до металла и осаждения их на поверхности различных материалов для формирования плотного покрытия. Методы.

 

Преимущества

 

1) Процесс гальванизации не требует внешнего источника питания, а оборудование простое;

 

2) Обладает хорошей способностью к нанесению покрытия, даже на покрытые металлом детали сложной формы, имеющие внутренние отверстия и полости, можно наносить равномерное покрытие;

 

3) Покрытие плотное и имеет низкую пористость;

 

4) Применимы к широкому спектру базовых материалов, покрытия могут наноситься на металлы, неметаллы и органические вещества;

 

5) Легко изготавливать аморфные сплавы и некоторые пленки со специальными функциями, такими как магнитные, оптические, электрические и другие функциональные покрытия.

 

 

Минусы: Гальванический раствор имеет короткий срок службы, низкую стабильность и низкую скорость осаждения.

 

 

 

2. гальваника

 

 

Гальванопокрытие — это процесс, который использует принцип электролиза для нанесения тонкого слоя других металлов или сплавов на поверхность определенных металлических деталей, обработанных на станке с ЧПУ. Это процесс, который использует электролиз для прикрепления металлической пленки к поверхности деталей из металла или других материалов.

 

 

Преимущества: Гальванопокрытие может повысить коррозионную стойкость металла (металлы с покрытием в основном являются коррозионно-стойкими металлами), увеличить твердость, предотвратить износ, улучшить проводимость, гладкость, термостойкость и красоту поверхности.

 

Минусы: Он требует использования производных хрома и никеля, которые вредны для окружающей среды. Пластик, который в настоящее время чаще всего используется для гальванизации, — это ABS, за ним следует PP. Кроме того, существуют также методы успешной гальванизации PSF, PC, PTFE и т. д., но они более сложны.

 

 

 

3. Метод химического восстановления

 

 

Основные этапы подготовки полимерной металлизированной поверхности методом химического восстановления:

 

1) Растворите полимер, содержащий полярные группы, и соль металла, способную образовывать с ним комплекс, в растворителе до образования однородного раствора.

 

2) Раствор выпаривают для получения образца.

 

3) Поместите образец в восстановительный раствор, чтобы сформировать проводящий металлический слой на поверхности образца посредством химической восстановительной реакции.

 

 

Преимущества: Метод химического восстановления в определенной степени решает проблемы плохого сцепления поверхностей, низкой долговечности, высокой стоимости оборудования для нанесения покрытий, сложных технологических процессов и т. д. и имеет большие возможности для развития.

 

 

 

 

Другие методы металлизации покрытия

 

 

1. Металлическое лакокрасочное покрытие

 

Покрытия из порошков серебра, меди, никеля, алюминия и других металлов используются для покрытия пластика с целью металлизации пластика. Помимо придания пластиковой поверхности металлического декоративного эффекта, этот метод также может использовать проводимость слоя как метод придания пластиковому корпусу мобильного телефона экранирующих свойств.

 

 

2. Металлическое напыление

 

Напыление металла — это технология защиты материалов, которая использует высокоскоростной поток частиц расплавленного металла для распыления на поверхность подложки с целью получения покрытия. Включает дуговое напыление, плазменное напыление, газопламенное напыление и высокоскоростное кислородно-топливное напыление.

 

 

Преимущества

 

1) Насыщенные цвета;

2) CNC-обработка в жидкой среде можно осуществлять поверхностную обработку сложных конструкций;

3) Технология отработана и может быть запущена в массовое производство;

4) Обладает уникальной прозрачностью и высоким блеском.

 

 

Недостатки бонуса без депозита

 

1) Стоимость слишком высока.

 

2) Частицы металла и высокотемпературное пламя в расплавленном состоянии вызовут повреждение поверхности полимерного матричного материала. Из-за высокой температуры нагрева термического напыления полученное металлическое покрытие трудно соответствует требованиям эксплуатации из-за окисления и большой пористости. 

 

 

Поэтому холодное напыление обычно используется для нанесения металлических слоев на поверхность полимерных материалов. Технология холодного напыления требует лишь небольшого количества подводимого тепла, имеет низкую температуру нагрева и высокую скорость полета частиц, эффективно предотвращая тепловое воздействие термического напыления. , уменьшая трехмерную деформацию поверхности подложки, окисление покрытия, фазовый переход и другие проблемы.

 

 

 

3.Метод композита из металлического порошка

 

Метод композита металлического порошка заключается в добавлении специальных металлических пигментов, таких как металлический порошок, цветной мастербатч, грануляционные материалы и т. д. во время процесса формования пластика, так что пластиковые изделия могут достигать перламутрового, металлического блеска и других эффектов. Этот метод позволяет избежать некоторых процессов распыления и является методом полной металлизации пластика. В настоящее время некоторые компании по производству пластика разрабатывают такие продукты. Полученные пластиковые частицы могут быть напрямую использованы для формования. Процесс прост, а стоимость обработки с ЧПУ снижается.

 

 

 

Резюме

 

Процесс поверхностной металлизации пластиковых деталей, обработанных на станках с ЧПУ, позволяет добиться металлического вида пластика, превращая его в поддельный металл. Пластиковые изделия, полученные с помощью процесса поверхностной металлизации пластика, имеют больше преимуществ, чем металлические материалы с точки зрения электропроводности, магнетизма и теплопроводности. Однако все еще очень мало видов пластика, которые можно использовать для металлизации. Наиболее распространенными являются ABS, за ним следует PP, а затем PSF, PC, PTFE и т. д. Поверхностная металлизация пластиковых деталей, обработанных на станках с ЧПУ, все еще находится в зачаточном состоянии, и ее применение будет более обширным в будущем.