Plàstics metàl·lics
2003/03/01 Arrillaga Laka, Alexander | Egurrola Agirre, Jose Javier | Zaldua, Ane Miren Iturria: Elhuyar aldizkaria
En els últims anys s'han utilitzat molts mètodes de metal·lització de polímers, com la metal·lització en buit o la polvorització catòdica ( Sputtering ), però últimament s'està imposant la metal·lització galvànica com un dels pocs processos d'adaptació a les exigents exigències dels clients.
La metal·lització galvànica es basa en un procés electroquímic en el qual s'utilitza energia elèctrica per a conduir una reacció química, és a dir, la inversa del que ocorre en les piles o bateries. En la metal·lització galvànica, la peça a metal·litzar actua com a elèctrode carregat negativament. La peça atreu i redueix els cations metàl·lics dissolts (coure, crom, etc.), quedant la peça coberta per una fina capa metàl·lica.
Però el principal problema en el món dels polímers no és aquest procés electroquímic, sinó que els polímers en general són aïllants. Els polímers no són capaços de transportar electricitat i per a la seva metal·lització és necessari convertir la superfície de les peces polimèriques en conductor. Però com?
Els proveïdors de banys galvànics de materials polimèrics han tractat i continuen treballant en la cerca de solucions a aquest problema. Per exemple, s'han inventat pintures amb petites partícules metàl·liques dispersades. La pintura s'aplica sobre peces polimèriques i aquestes partícules metàl·liques permeten el procés electroquímic. Una altra solució és el desenvolupament de polímers transportadors.
L'èxit de la metal·lització depèn del grau d'utilitat de la peça obtinguda, per al que és imprescindible una bona relació polímer/capa metàl·lica.
Aquest és el principal problema de les dues tècniques esmentades. Entre la capa metàl·lica i la superfície polimèrica es generen forces d'unió febles i en poc temps la capa metàl·lica se separa de la peça.
Connexió de qualitat
La metal·lització galvànica és el mètode més adequat per a la bona adhesió del polímer i de la capa metàl·lica. En la indústria, principalment, es procedeix a la metal·lització de polímers denominats ABS i ABS/PC mitjançant aquest procés, sent la majoria peces d'automoció. Amb el polímer ABS es fabriquen xarxes antirradiantes, símbols de la marca, etc.
El procés es divideix en tres passos. En primer lloc es realitza el pretractament, és a dir, la superfície del polímer, en aquest cas la de l'ABS, és atacada químicament. L'ABS està format per tres monòmers, acrilonitrilo, butandiè i estirè, però el butandiè no es barreja bé amb els altres dos i queda dispers. L'ABS és, per tant, una mescla en dues fases, el polibutadieno d'una banda i el copolímer acrilonitrilo/estirè per un altre.
En aquest primer pas, mitjançant l'ús d'àcids forts, s'agredeix el butandiè existent en la superfície, es degrada i es creen forats en l'espai on abans hi havia butandiè. A continuació aquesta nova superfície es cobreix amb partícules de pal·ladi.
Una vegada finalitzat el pretractament es procedeix a la metal·lització química de la peça. L'objectiu és convertir la superfície del polímer en conductor mitjançant un procés químic que es cobreix amb una fina capa metàl·lica. El pal·ladi afegit en el pas anterior serveix de catalitzador i cobreix la peça amb una fina capa de níquel.
El procés electroquímic finalitza. En aquest pas s'afegeixen a l'ABS tres capes metàl·liques de coure, níquel i crom.
El resultat és una peça de plàstic amb forma de metall, però més lleugera i econòmica que la que hauria de ser una peça metàl·lica.
No obstant això, existeixen en el mercat peces que necessiten ser metal·litzades però que no poden ser fabricades amb ABS. Per això, els proveïdors estan desenvolupant banys per a la metal·lització de poliamides i polipropilè i ABS amb una composició no convencional, ja que aquests materials presenten millors propietats per a algunes aplicacions.
En l'actualitat existeixen dues solucions per a la metal·lització de peces que no poden ser fabricades únicament amb ABS: la part de la peça que es metal·litzarà amb ABS i la resta amb un altre polímer més apropiat; o la superfície de la peça amb ABS i el nucli amb unes altres. Malgrat això, mentre les peces que es pretenen cromar puguin ser fabricades per ABS, sembla que els sistemes de metal·litzat d'altres polímers no es desenvoluparan en excés i que totes les recerques i troballes realitzades romandran intactes. No obstant això, en el procés d'ABS encara queda molt per aprendre i analitzar.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
