Galvanoplastia de Plásticos Temas Cubiertos Fondo El uso de plásticos Ventaja de metales en la Industria Automotriz Alternativas a cromado Galvanoplastia de Plásticos El Problema Sustrato Aguafuerte Quimioplastia El proceso proces o de recubrim recubrimiento iento Los avanc es en e n Galvan Galvanopl oplast astia ia de Plásticos Resinas para pa ra galvanoplastia Aplicac Apl icac io iones nes de Elect rop roplated lated Plásticos La Industria Automotriz Conexiones Conexi ones nac nacional ionales es Resumen Fondo El uso de plásticos Desde el final de la Segunda Guerra Mundial el uso de plásticos ha aumentado notablemente debido a una explotación sistemática de sus principales ventajas, es decir, ligereza, flexibilidad y dureza, facilidad de fabricación de componentes complejos, y una excelente calidad de la superficie como fabricado. Esto ha llevado, en una muy amplia gama de aplicaciones, a la sustitución de los metales con los plásticos como materiales de construcción. Ventaja de metales en la Industria Automotriz Una de las propiedades de los artíc ulos de metal que no puede ser igualada por los plásticos Una de es la la c ap apacidad acidad inherente de ser pulido a un ac acabado abado metá metáli lic c o brill brillante ante refl reflec ectant tant e. Est o resultó ser se r una una desventaja desventa ja cuando, cuando, a principios de 1960, la industria del motor estaba buscando para buscando para reemplazar reemplazar el metal con plástico para la fabricación de exterior e interior del ajuste brillante. brillante. En ese momento, mo mento, los componentes del ajuste eran normalmente acaban en brillante brill ante galvanizado de ní quel quel / cromo de conocimiento general, tanto entonces como ahora, como el c romado, que proporcionó proporcionó el acabado brillante de alta calidad requerida. Si plásticos eran para ser para ser utilizado como un reemplazo, algún alg ún método, por tanto, se requiere de proporcionar proporcio nar un aspecto superf superficial icial sim simil ilar. ar. Alternativas a cromado Se investigaron varias formas alternativas de prestación de este tipo de acabado. Sin embargo, pronto se estableció que sólo el níquel galvanizado / cromo daría la calidad necesaria que se relaciona no sólo con la estética, sino también a otras propiedades de este sistema de revestimiento particular - buena resistencia a la corrosión, buena resistencia a la abrasión y la facilidad de limpieza . La industria de los revestimientos de superficie se enfrenta con el problema de producir este recubrimiento metálico durable, atractivo en los componentes de plástico, combinando así las propiedades ventajosas del sustrato con las del sistema de recubrimiento. Galvanoplastia de Plásticos
El Problema El problema básico en el intento de electroplate sobre sustratos de plástico es, por supuesto, que son eléctricamente no conductor y no pueden ser sumergidos en una solución de deposición y se recubren en la manera en que los objetos de metal puede. Por lo tanto, se necesita algún método por el cual una película conductora podría ser depositado sobre la superficie de plástico para proporcionar la base para la posterior electrodeposición. Era, por supuesto, es vital que esta capa superficial, además de ser eléctricamente c onductor, debe adherirse bien al sustrato si el sistema de recubrimiento final era mostrar una buena adhesión. Sustrato Aguafuerte Los primeros procesos, utilizando pintura conductora o plata químicamente reducido sobre superficies rugosas, ya sea mecánicamente o por ataque solvente, no proporcionó una adherencia adecuada. A mediados de la década de 1960, se desarrollaron soluciones de ataque químico a base de ácido crómico que podría ser utilizado con éxito con copolímero de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). El uso de estas soluciones resultó en la eliminación selectiva de la fase de butadieno de la resina para dar una superficie que proporciona unión micro-grabado al agua fuerte a la capa conductora subsiguiente. Quimioplastia Esta evolución se produjo en un momento en el que también se estaban haciendo grandes mejoras en la tecnología de níquel electrolítico y no electrolítico deposición de cobre. Estos avances en la deposición sin corriente eléctrica combinada con el desarrollo de la técnica de grabado dieron lugar a un sistema que proporciona un revestimiento altamente conductor que exhibe una adherencia satisfactoria a la superficie de plástico. El proceso de recubrimiento Los procesos ac tuales de c hapado-en-plásticos siguen empleando la tec nología básica desarrollada en ese momento, aunque inevitablemente muchos refinamientos y mejoras han sido. Los pasos básicos son los siguientes: •
Grabe en una solución a base de ácido crómico para promover la adhesión
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Neutralizar el ác ido crómico exceso
• Active la superficie de plástic o con una solución que contiene sales de estaño y paladio. Este tipo de depósitos núcleos de metal paladio sobre los plásticos que catalizan níquel o cobre crecimiento de los procesos electrolíticos posteriores. • Cubra la superficie con níquel o cobre (níquel es ahora generalmente el proceso comercial preferido) de una solución de recubrimiento electrolítico. Una vez que el componente de plástico se ha recubierto c on esta capa superficial eléctricamente conductor y adherente que posteriormente puede ser elect rochapado utilizando la tecnología convencional. El sistema de recubrimiento electrodepositada utilizado en sustratos plásticos siempre consiste en una capa de c obre de espesor inicial. Esto se ha enc ontrado que es necesario para compensar la diferencia en la expansión térmica entre el revestimiento de metal y el sustrato de plástico. En los primeros días de cobre fue seguida normalmente por una capa de níquel brillante relativamente delgado con capa de acabado de cromo convencional. En ese momento se consideró que sólo los depósitos de níquel delgadas estaban obligados desde el sustrato plástico no estaría sujeto a la corrosión en la forma en que los metales son. Sin embargo, se
demostró posteriormente que el espesor de níquel requerido en sustratos plásticos es similar a la necesaria en las metálicas para evitar la corrosión de la gruesa capa inferior de cobre. Los avances en Galvanoplastia de Plásticos Además de esto, también se han producido dos hechos muy significativos en la tecnología de niquelado / cromo que han mejorado en última instancia, en gran medida la calidad de los plásticos electrodepositadas. • sistemas de níquel doble capa que consiste en una semi-brillante bajo la capa brillante con capa de acabado de níquel - se han desarrollado que dan mucho mejor resistencia a la corrosión en comparación con capas brillantes recubrimientos de níquel individuales del mismo espesor total. • También ha sido ampliamente ac eptado que los sistemas de cromo microdiscontinuous, donde las exposiciones de la capa de cromo o bien una extensa estructura microcracked o es microporosa, aumentar aún más la resistencia a la corrosión de los depósitos de níquel / cromo. Especificaciones modernas para plásticos electrodepositadas que van a ser empleado en entornos severos (por ejemplo, aplicaciones de automoción externos) todas las llamadas para el uso de la doble capa de níquel junto con cromo microdiscontinuous. Resinas para galvanoplastia Aunque una amplia gama de resinas de plástico puede ser electrochapado el mercado siempre ha estado dominado por acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). Esto se ha estimado para tener en cuenta el 90% del material utilizado actualmente en esta aplicación en todo el mundo. El polipropileno se ha utilizado, principalmente para aplicaciones en las que su baja absorción de agua es importante, pero ha demostrado ser generalmente más difícil que para ABS electrochapa fiable y su consumo no ha crecido de manera significativa. La industria del plástico ha introducido recientemente una gama de nuevos materiales que consisten en mezclas de ABS con policarbonato. Normalmente, estos contienen 40-60% de ABS con 60-40% de policarbonato, aunque una gama más amplia de composiciones se puede utilizar dependiendo de la aplicación. Estas mezclas no sólo tienen una mayor resistencia mecánica inherente de ABS sin modificar, pero también muestran ductilidad superior en la condición como-plateado. Esta es una propiedad más importante, en particular para la industria del automóvil, ya que puede proporcionar un grado de recuperación de impacto. Esto puede permitir el uso de plásticos plateados para bares parachoques para vehiculos. Otras resinas usados para el revestimiento incluyen nylon, poliésteres modificados, polisulfonas, poliimidas y polieterimidas, aunque las cantidades son pequeñas en c omparación con el ABS. Actualmente está siendo mostrado un interés particular en las resinas que son capaces de ser calentado a t emperaturas más altas que ABS en el estado c omo c hapado, tal como caucho modificado copolímeros de anhídrido maleico. Ello permitiría, resistentes a la abrasión acabados en laca de color que requieren altas temperaturas de curado que se aplicarán en la parte superior de níquel brillante como una alternativa al c romo, lo que aumenta las opciones de apariencia. Aplicaciones de Electroplated Plásticos La Industria Automotriz La motivación inicial para el desarrollo de los procesos de galvanoplastia a plásticos proviene de la industria del automóvil y este sector del mercado ha sido siempre, con mucho, el mayor
usuario del producto. Una vez que un proceso exitoso había sido desarrollado se convirtió rápidamente aceptado por la industria, y por la década de 1970 grandes áreas de níquel / cromo plateado plásticos ajuste eran apareciendo en los vehículos. Toda una gama de componentes se produjeron en plásticos plateados, incluyendo rejillas del radiador, ventana de recorte, tarjetas de identificación, delantero / unidades de luces traseras, carcasas de los espejos, molduras interiores, y unidades de luces auxiliares. Esta tendencia fue particularmente evidente con los vehículos fabricados en América del Norte, donde el ajuste brillante siempre ha sido más popular que en Europa. El uso de plásticos enchapados en la industria automotriz alcanzó un pico a finales de 1970 y principios de 1980. Después de ese tiempo el uso de todos los tipos de ajuste brillante disminuyó como el diseño de coches cambió con el fin de lograr un perfil más aerodinámico para mejorar el consumo de combustible. Esto fue particularmente evidente con los coches europeos en los exteriores de níquel / cromo recorte fue casi completamente eliminado, excepto en los modelos de lujo. Esto a la larga produce una generación de coches que eran muy similares en apariencia. Así que a principios de la década de 1990 los diseñadores estaban buscando formas de crear un grado de individualidad visual y de la restauración de la identidad marca. Es tal vez irónico que una de las maneras más efectivas en que esto se ha logrado ha sido restaurando ajuste brillante, aunque dentro de los límites de la buena forma aerodinámica. Esto se ha utilizado sobre todo en zonas de alto perfil del vehículo, como la parrilla del radiador. Este resurgimiento de la aplicación en la industria del motor ha producido una notable expansión de la chapa en la industria del plástico en los últimos tres o cuatro años. Se estima que en Europa en su conjunto, la industria ha crecido un 50% desde 1993, mientras que en el Reino Unido, en particular, el aumento ha sido aún más espectacular, produciendo una duplicación de la capacidad en ese período. Conexiones nacionales Después de que el mercado de la automoción, la siguiente aplicación más importante para los plásticos plateados es para accesorios domésticos, donde las cualidades higiénicas del acabado y la facilidad con la que puede mantenerse limpio son factores importantes. Los productos que comúnmente se producen en plásticos plateados incluyen baño y lavar la cuenca grifos, fregadero desechos, accesorios de baño, accesorios de baño, y accesorios de cocina. Otros usos importantes incluyen perillas y botones para la industria electrónica y línea blanca.En Francia, en particular, la producción de alta calidad de las tapas de botellas de perfume en un gran número representa un sector muy importante del mercado. Una nueva aplicación que aparece recientemente en el Reino Unido es de mobiliario para bares y unidades dispensadoras de bebidas. Resumen La industria de los revestimientos-on-plásticos, tanto en los mercados europeos y norteamericanos ha ido en aumento, sobre todo debido a un resurgimiento del interés en este acabado en la industria automotriz. Otras aplicaciones principales del proceso han mantenido un firme control sobre su sector de mercado y han aparecido una serie de nuevos usos significativos. Como reflejo del optimismo actual del sector, simposios reciente dedicada a la galvanoplastia decorativo de plástico han atraído el apoyo entusiasta. La alta tasa de crecimiento reciente de las planchas de plásticos se prevé que continúe debido a un compromiso permanente por
la industria automotriz y la asistencia de más actividad promocional.
Primaria autor: Dr. Anthony Hart Fuente: Materiales, vol. 4 No. 5 pp. 265-67 05 1996
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