Proses-Depan untuk Perawatan Permukaan Produk Plastik
Pendahuluan: Proses pembuatan produk plastik terutama melibatkan empat tahap utama: pembentukan cetakan, perawatan permukaan, pencetakan, dan perakitan. Perawatan permukaan adalah bagian tak terpisahkan dari proses ini. Untuk meningkatkan daya rekat lapisan dan menyediakan lapisan dasar konduktif untuk pelapisan, proses pra-perlakuan sangat penting.
Pra-Perawatan Permukaan Produk Plastik
Terutama mencakup perawatan pelapisan dan perawatan pelapisan. Umumnya plastik memiliki kristalinitas yang tinggi, polaritas yang rendah atau tidak sama sekali, dan energi permukaan yang rendah, yang dapat mempengaruhi daya rekat lapisan. Karena plastik merupakan isolator non-konduktif, proses pelapisan listrik standar tidak dapat diterapkan langsung pada permukaannya. Oleh karena itu, diperlukan-perlakuan awal sebelum perawatan permukaan untuk meningkatkan daya rekat lapisan dan memberikan lapisan dasar konduktif dengan kekuatan ikatan yang baik untuk pelapisan.
Pra-Perawatan Pelapisan
Pra-perawatan melibatkan penghilangan lemak pada permukaan plastik untuk menghilangkan noda minyak dan zat pelepas, serta mengaktifkan permukaan plastik untuk meningkatkan daya rekat lapisan.
Degreasing
Degreasing produk plastik mirip dengan produk logam. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut organik atau larutan berair basa yang mengandung surfaktan. Degreasing pelarut organik cocok untuk menghilangkan lilin, lemak, dan kontaminan organik lainnya dari permukaan plastik. Pelarut yang digunakan tidak boleh melarutkan, mengembang, atau memecahkan plastik, memiliki titik didih rendah, mudah menguap, tidak-beracun, dan-mudah terbakar.
Larutan berair basa cocok untuk menghilangkan lemak pada plastik yang tahan alkali.- Larutan ini mengandung soda kaustik, garam alkali, dan berbagai surfaktan. Surfaktan yang paling umum digunakan adalah seri OP, seperti alkilfenol etoksilat, yang tidak membentuk busa atau meninggalkan residu pada permukaan plastik.
Aktivasi Permukaan
Aktivasi bertujuan untuk meningkatkan sifat permukaan plastik dengan menghasilkan gugus polar atau membuat permukaan menjadi kasar untuk meningkatkan pembasahan dan adsorpsi lapisan. Metode aktivasi permukaan meliputi oksidasi kimia, oksidasi nyala, etsa uap pelarut, dan oksidasi pelepasan korona. Diantaranya, oksidasi kimia adalah yang paling banyak digunakan. Formulasi khas untuk pengolahan asam kromat adalah kalium dikromat 4,5%, air 8,0%, dan asam sulfat pekat (di atas 96%) 87,5%.
Beberapa produk plastik, seperti plastik polistiren dan ABS, dapat dilapisi langsung tanpa perlakuan oksidasi kimia. Namun, untuk pelapisan-berkualitas lebih tinggi, oksidasi kimia masih dapat diterapkan. Misalnya, setelah degreasing, plastik ABS dapat digores dengan larutan asam kromat encer. Formulasi tipikalnya adalah asam kromat 420 g/L dan asam sulfat (berat jenis 1,83) 200 ml/L. Proses umumnya melibatkan perendaman pada suhu 65–70 derajat selama 5–10 menit, diikuti dengan pembilasan dan pengeringan. Keuntungan pengolahan asam kromat adalah cakupannya yang seragam, bahkan pada produk berbentuk kompleks. Kerugiannya termasuk bahaya operasional dan masalah pencemaran lingkungan.
Pra-Perawatan untuk Pelapisan
Tujuan dari-perlakuan awal pelapisan adalah untuk meningkatkan daya rekat lapisan pelapis ke permukaan plastik dan membentuk lapisan dasar logam yang konduktif. Proses pra-pengolahan terutama mencakup pengerasan mekanis, penghilangan lemak secara kimia, pengerasan kimia, sensitisasi, aktivasi, reduksi, dan pelapisan tanpa listrik. Tiga langkah pertama bertujuan untuk meningkatkan daya rekat pelapisan, sedangkan empat langkah terakhir bertujuan untuk membentuk lapisan dasar logam konduktif.
Pengerasan Mekanis dan Pengerasan Kimia
Pengkasaran mekanis dan pengasaran kimia adalah metode untuk membuat permukaan plastik menjadi kasar secara mekanis atau kimiawi, sehingga meningkatkan area kontak antara lapisan pelapis dan substrat. Secara umum, kekuatan ikatan yang dicapai dengan pengerasan mekanis hanya sekitar 10% dari kekuatan ikatan yang dicapai dengan pengerasan kimia.
Degreasing Kimia
Metode penghilangan lemak pada permukaan plastik sebelum pelapisan sama dengan metode pra{0}}perawatan pelapisan.
Sensitisasi
Sensitisasi melibatkan penyerapan zat yang mudah teroksidasi, seperti stannous klorida atau titanium triklorida, ke permukaan plastik, yang memiliki kapasitas adsorpsi tertentu. Selama aktivasi, zat-zat yang teradsorpsi ini dioksidasi, sedangkan aktivator direduksi membentuk inti katalitik di permukaan. Sensitisasi meletakkan dasar untuk pelapisan lapisan logam tanpa listrik berikutnya.
Pengaktifan
Aktivasi melibatkan perlakuan permukaan yang peka dengan larutan yang mengandung senyawa logam aktif secara katalitik. Pada dasarnya, produk yang diadsorpsi dengan zat pereduksi direndam dalam larutan berair yang mengandung garam logam mulia sebagai oksidator. Ion logam mulia direduksi sebesar Sn²⁺, dan endapan logam mulia tereduksi sebagai partikel koloid di permukaan, menunjukkan aktivitas katalitik yang kuat. Ketika permukaan seperti itu direndam dalam larutan pelapisan tanpa listrik, partikel-partikel ini berfungsi sebagai pusat katalitik, mempercepat reaksi pelapisan tanpa listrik.
Perawatan Pengurangan
Setelah aktivasi dan pembilasan menyeluruh dengan air, produk direndam dalam larutan zat pereduksi yang digunakan dalam pelapisan tanpa listrik untuk menghilangkan sisa aktivator. Langkah ini disebut pengobatan reduksi. Untuk pelapisan tembaga tanpa listrik digunakan larutan formaldehida, sedangkan untuk pelapisan nikel tanpa listrik digunakan larutan natrium hipofosfit.
Pelapisan Tanpa Listrik
Tujuan pelapisan tanpa listrik adalah untuk membentuk film logam konduktif pada permukaan plastik, sehingga menciptakan kondisi untuk pelapisan lapisan logam. Oleh karena itu, pelapisan tanpa listrik merupakan langkah penting dalam pelapisan produk plastik.