Альфа-К» — вакуумная металлизация и напыление

«Альфа-К» — вакуумная металлизация и напыление

ООО «Альфа-К» основано в октябре 2003 года. Находится в Нижнем Новгороде по адресу: улица Лесная, дом 5. Также открыт офис в Москве: проспект Жукова, дом 3, помещения 1 — 15.

Производственные мощности нашей организации представлены четырьмя вакуумными установками различного типа и назначения:

2-мя установками магнетронного метода нанесения покрытия на изделия размером до 1600х2000мм (площадь нанесения покрытия 1000х1600мм).

2-мя установками дугового метода нанесения покрытия размером 600х600мм.

Металлизация пластмасс с целью улучшения конструктивных характеристик.

Существует несколько методов металлизации пластмасс: механические, физические, химические. Для каждого способа существуют свои определенные требования к покрываемому металлу и пластмассовой основе, но только с помощью химико-гальванической металлизации можно создать электропроводный слой с последующим нанесением покрытий, обладающих специальными свойствами.

Процесс химико-гальванической металлизации включает основные стадии:

1) подготовка поверхности (обезжиривание, травление);
2) сенсибилизация и активация поверхности;
3) химическая металлизация;
4) нанесение гальванических покрытий.

В зависимости от материала основы каждая из этих стадий имеет свои особенности, но, в конечном счете, суть их сводится к обеспечению чистоты поверхности, шероховатости и отсутствию органических веществ.

Важным фактором, который оказывает определяющее значение на качество металлизации, является состояние поверхности, полученной в процессе литья деталей. Для металлизации пластмасс детали должны изготавливаться из первичного чистого однородного сырья. Литье под давлением следует проводить при возможно высокой температуре, обеспечивающей максимальную текучесть и при наименьшем давлении для более полного заполнения формы.

При этом категорически запрещается применение разделительных смазок, в крайнем случае, можно использовать касторовое масло или смесь глицерина со спиртом, которые сразу после формования деталей удалить смесью: этанола (50%), этилацетата (25%), бутанола (15%), целлозольва (10%).

Перед металлизацией поверхность детали необходимо обезжирить в растворе, г/л:

Тринатрийфосфат 30 – 40

Натр едкий 8 – 10

Стекло натриевое жидкое 5 – 7

Карбонат натрия 40 – 45

в течение 3 – 5 минут при температуре 40 – 50 0 С.

Эффективность процесса во многом зависит от качества травления, так как при этом происходит изменение структуры поверхности пластмассы, появляются микропоры и углубления, которые обеспечивают адгезию осаждаемого металла, от величины которой зависят свойства получаемого изделия – теплоемкость, износостойкость, прочность. Для металлизации пластмасс достаточной считается прочность сцепления металлического покрытия с основой 0,8 – 1,5 кН/м на отслаивание и 14 МПа на отрыв.

Для травления можно использовать раствор, содержащий 100 г серной кислоты и 30 г хромового ангидрида. Детали выдерживают в растворе в течение 1 – 5 минут при температуре 60 0 С.

После тщательной промывки проводят сенсибилизацию в растворе двухлористого олова (30 – 40 г/л) и соляной кислоты (30 – 40 г/л) при температуре 18 – 25 0 С, промывают в дистиллированной воде и активируют в растворе двухлористого палладия (1 – 2 г/л) с HCl (1 – 2 мл/л) при комнатной температуре в течение 3 – 5 минут.

В результате из раствора на поверхности осаждается тонкий слой палладия, который катализирует осаждение меди (см. «Химическое меднение – что это такое?») из раствора химического меднения:

Медь сернокислая 100 г/л

Натр едкий 100 г/л

Натрий углекислый (безводный) 30 г/л

Глицерин 100 г/л

Формалин (33%) 25 – 35 мл/л

Температура 18 – 25ºС, время от 20 минут, покачивание.

Процесс происходит по схеме:

Химическая металлизация пластмасс позволяет получать как готовые изделия (печатные платы), так и заготовки для гальванической металлизации. В качестве подслоя используют сравнительно толстый, пластический слой меди. На него гальванически осаждают тонкий слой никеля, хрома или сплава олово-висмут, в зависимости от назначения изделия.

Детали с металлизированной пластмассой.

Никелевые покрытия увеличивают долговечность пластмасс, хромовые – декоративность, сплав олово-висмут – паяемость. В целом все гальванические покрытия повышают коррозионную стойкость металлизированных пластмасс.

Осаждение гальванических покрытий производят из стандартных электролитов, учитывая конструктивные особенности деталей при подводе контактов.

Применение металлизированной пластмассы вместо металла при изготовлении сложных деталей реально дает хорошую прибыль.

Более распространённая область применения меднения — защитно-​декоративное хромирование стальных или цинковых изделий, при котором медь играет роль промежуточного слоя — поверх меди наносится слой никеля, а на него — тонкий слой хрома.

Хромирование пластиковых деталей (хромирование АБС пластика) осуществляется при помощи осаждения или дифузионного насыщения хромовым слоем электролита различных поверхностей, что можно сделать, используя электроток. Благодаря такому покрытию пластиковые детали получают уникальнейшую защиту от внешних воздействий. Они приобретают устойчивость и к механическим повреждениям и к разрушающему действию химических реагентов.

Гальваническое хромирование пластиковым деталям придаёт декоративный эффект.

Гальванизация хромом может использоваться для создания декоративной поверхности. Она придает поверхностям деталей эстетическую привлекательность. Покрытие, выполняющее декоративно-​защитную функцию, используется не только при изготовлении различной продукции, но и для других целей. К примеру, его применяют при реставрации автомобильных элементов, предметов интерьера и мебели, называемое «Декоративное хромирование».

Технология хромирования деталей

Гальваническая обработка пластика (хромирование АБС-​пластика) производится с использованием электрохимического метода в несколько этапов:

* поверхность обрабатывается механическим путем: проводится ее обезжиривание, травление и полировка;

* покрытие хромом (изделие помещается в емкость с раствором, проходит корректировка температуры, нужный слой образовывается при помощи воздействия электротока);

* завершающий этап, включающий пассивацию, осветление, полировку и пропитку компонентов, что позволяет значительно улучшить визуальные свойства при покрытии пластика хромом.

Выполнение любых операций обязательно сопровождается промыванием в холодной воде. Хромированные элементы должны сушиться только после того, как они обработаны щелочными растворами.

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

  • Войти через Facebook
  • Войти через Twitter
  • Войти через Google

Похожие публикации

Требуется специалист по меднению органики — цветы, листья, ветви, с последующим нанесением гальванического покрытия драгоценного металла.
Изготовление украшений и декора. Готовые примеры есть.
katik661@gmail.com
8-925-518-56-98

Уважаемые коллеги, предлагаю обсудить тему питтинга при кислом сульфатном меднении с блескообразователями.
Да, с точки зрения ряда напряжений, медь стоит немного в сторонке от питтинга, но, тем не менее, он бывает.
Ванна небольшая — 200л, перемешивание воздухом от мембранного безмаслянного компрессора.. Электролит — медный купорос около 220 г/л, серная кислота — около 70 г/л, хлориды — около 40 мг/л, аноды АМФ в ПП чехлах, блескообразователи — по ячейке Хулла, фильтрация постоянная, перемешивание было воздухом, потом отдельно насосик поставили — вроде все в норме, при тесте в лаборатории. Детали — сталь, старенькие автодетали, со снятым покрытием, пескоструенные или шлифованные. Режим: температура 18-20С, Плотность тока от около 1А/дм — толстослойное — под шлифовку- на ночь, до 2А/дм — но тоже часов на 5,
Подготовка вполне обычная:
— химобезжиривание
— электрохимобезжиривание
-травление
все с промежуточными промывками, визуально, поверхность сомнений не вызывает — равномерное смачивание, равномерно серенькая, без следов ржавчины/шлама /грязи.
— никелирование — электролит Уотса, но отлитый из ванны блестящего никелирования, прорабатывали достаточно долго током, добавками не корректируется. Режим 55-60С, 1-1,5А/дм2, 20-30 мин. Режим хиленький — нечем в ванне пока перемешивание сделать. Визуально — питтинг на деталях не заметен.
-промывка
-меднение

Читайте также  Крепление для провода

Впервые столкнулись с питтингом при толстослойном около 200 мкм меднении колпака ГАЗ-21 — глубокие «наколы» на нижней поверхности, немного наколов и на вертикальных.
Ответ поставщика добавок — это масло в ванне или же с воздухом не все ок.
Резонно — перед этим меднили колено выхлопной, я бы не ручался, что внутреннюю поверхность отмыли, хоть и старался повесить так, чтобы в ваннах с электролитом внутри был воздух, а при подготовке наоборот раствор.
Что сделали: заменили перемешивание воздухом на перекачку насосом, окончательно убедил — трубы не медним, натянули на аноды по второму чехлу, электролит почистили углем и откорректировали по ячейке Хулла. Дефект, не сразу, но ушел.

Работали-работали, все вроде и ничего. а тут боковина бампера, и опять питтинг повалил. источника масла тут уже я не вижу — не меднили мы гадости всякой. Но, были монтажные работы вблизи ванны меднения — немного «подрихтовывали» соседнюю линию — болгарка, сварка — в эти два дня меднить воздержался, сутки прошли — поставил на ночь — и вот оно — опять питтинг — нижние поверхности, и чуть на вертикальных, хотя там тока-то было чуть меньше 1 А/дм2.

Что делать-то более менее понятно — марганцовка уже в ванне, уголь уже в фильтре.
Но вот суть вопроса — отчего появляется питтинг по Вашему опыту? Может это связано с качеством добавок?

Техника безопасности при меднении в домашних условиях

Несмотря на возможность гальваники в домашних условиях (меднения), процесс остается опасным. В любом гальваническом процессе задействованы токсичные вещества, способные сильно нагреваться. Поэтому нужно неукоснительно соблюдать меры предосторожности.

Первое правило гальваники медью в домашних условиях – работайте только в нежилом, хорошо проветриваемом помещении. Подойдут такие места, как мастерская или гараж. Второе правило – применяемое оборудование нужно заземлить. Третье – это соблюдение личной безопасности.

Для обеспечения собственной защиты при меднении в домашних условиях нужно:

  • Постоянно быть в респираторе, чтобы обезопасить дыхательные пути. лучше всего использовать вытяжку.
  • Защитить руки прочными прорезиненными перчатками.
  • Надеть специальную форму или клеенчатый фартук, противоожоговую обувь.
  • Не забыть очки для безопасности зрительных органов.
  • Не приносить в помещение еду и питье.

Перед меднением лучше заранее озаботиться прочтением специализированной литературы по данной теме. Желательно посоветоваться со специалистами данного профиля.

Гальваника в домашних условиях: оборудование и материалы

Чтобы выполнить покрытие медным слоем самостоятельно, нужно приобрести необходимое для процесса оборудование и материалы.

Прежде всего, нужно подготовить источник электрического тока. Разные домашние мастера советуют использовать силу тока, разброс которой в большом диапазоне. Работа должна проводиться на постоянном токе.

В качестве источника тока можно взять батарейку КБС-Л напряжением 4,5 вольт или новую батарейку марки «Крона» с рабочим напряжением 9 вольт. Можно также вместо нее использовать выпрямитель малой мощности, дающий напряжение не более 12 вольт, или автомобильный аккумулятор.

Обязательным является использование реостата для регулировки напряжения и плавного выхода из процесса.

Для раствора электролита должна быть заготовлена нейтральная емкость, например из стекла, а также пластиковая широкая посуда, имеющая достаточные размеры для размещения в ней детали. Емкости должны выдерживать температуру не менее 80оС.

Также понадобятся аноды, обеспечивающие покрытие всей поверхности детали. Они предназначены для подведения тока в электролитный раствор и его распределение по всей площади детали.

Для проведения гальваники в домашних условиях понадобятся также химреактивы для приготовления раствора:

  • медный купорос,
  • соляная или другая кислота,
  • дистиллированная вода.

Заготовив все необходимое, можно приступать к работе.

Меднение в электролите

Такая методика подходит лишь для покрытия слоем Cu металлических деталей. По сути, технология мало чем отличается от того же цинкования в домашних условиях.

Подготовка

Оборудование понадобится простейшее:

Ванночка (емкость) стеклянная. Ее вместительность определяется габаритами обрабатываемой детали. Даже литровая банка или стакан – как варианты.

Медные электроды. Как правило, используются два. Это позволяет более качественно покрыть заготовку слоем со всех сторон и упрощает сам процесс. По ходу работы не придется периодически менять положение детали относительно электрода. Что именно использовать, зависит от конкретной ситуации – пластины из меди, куски толстой проволоки. Это непринципиально.

Источник тока и соединительные провода. Достаточно даже маломощного блока питания, на 6 – 8 В. Если в БП нет встроенного амперметра и не предусмотрена плавная регулировка напряжения, то придется использовать соответствующий прибор и реостат как отдельные элементы электрической цепи. Примерная схема, которую собирают для меднения деталей, показана на рисунке.

Электролит. Можно использовать покупной раствор, хотя придется и поискать. Если же его готовить самому, то на 100 мл воды дистиллированной понадобится серная кислота (3 мл) и медный купорос (20 г) – не дефицит.

Процесс меднения

    Деталь зачищается от наслоений. При необходимости – протравливается, погружается в специальные растворы для удаления инородных фракций. Что именно использовать, зависит от степени и вида загрязнения. Обезжиривание образца. Самый простой способ – окунуть в раствор соды (горячий), а потом промыть водой для удаления ее остатков. В емкость наливается приготовленный состав и помещаются электроды. Уровень раствора выбирается так, чтобы он полностью покрывал обрабатываемую деталь. Погружение изделия. Оно подвязывается на проводе, который соединяется с «–» БП. Необходимо проследить, чтобы заготовка не касалась стенок ванночки, ее дна и электродов.

После включения напряжения величина тока постепенно повышается до расчетного значения, и в таком режиме обработка осуществляется в течение ⅓ часа (время ориентировочное). Если меднение проводится впервые, то следует контролировать данный процесс. О том, что деталь можно вынимать из емкости, судят по оттенку ее поверхности и равномерности покрытия (отсутствию необработанных участков, раковин, вкраплений и так далее).

Остается лишь смыть с образца остатки электролита и просушить. Получается, что эта технология для реализации в домашних условиях никакой сложности не представляет.

Общий технологический процесс хромирования пластиковых элементов

Если вы планируете самостоятельно использовать технологию хромирования пластмассы, то обратите внимание, что потребуется не только соблюдать все требования производственного цикла, но и соблюдать повышенные меры безопасности при работе с горючими материалами. В нашей компании стандартный процесс хромирования включает в себя:

  • подготовка, с последующим разведением в пропорциях химических компонентов;
  • метод распыления активатора на поверхность элементов;
  • промывка пластикового изделия от излишков в дистиллированной воде;
  • нанесение на поверхность (только мокрую) хромированного состава;
  • этап повторной промывки после металлизации;
  • сушка изделия путем сдувания воды с поверхности.

Для технологического процесса необходимо обеспечить помещение, которое имеет площадь достаточного объема, Обязательным условием является строгое поддержание требуемой рабочей температуры помещения.

Что такое меднение?

Под меднением принято понимать гальваническое нанесение меди, при этом толщина слоя должна находиться в рамках от одного до трехсот микрометров. Меднение – это покрытие медью металлического изделия в качестве подготовки к хромированию, использованию никеля или серебра. Однако данная процедура может использоваться и как самостоятельная обработка поверхности.

Читайте также  Расчет цепной передачи

В качестве подготовительного процесса меднение стали способствует выравниванию поверхности, ведь, как известно, медь прочно держится на стали, чего не скажешь о других материалах. Различные металлы достаточно хорошо осаждаются на омедненное покрытие (намного лучше, чем на чистую сталь).

К отличительным характеристикам медного покрытия специалисты относят высокое сцепление с иными металлами, пластичность и надежность. Однако при постоянном воздействии факторов окружающей среды медное покрытие быстро окисляется и покрывается радужными разводами, пятнами и налетом.

Меднение можно производить на поверхностях из стали, цинка и даже алюминия. Только что нанесенный слой меди имеет малиновый оттенок со слегка заметным металлическим блеском.

Что нужно знать
о вакуумной металлизации?

Вопросы о сущности технологии вакуумной металлизации, использовании деталей, сделанных с ее применением, и возможности заказа подобных услуг возникают довольно часто. Именно поэтому мы решили представить информацию относительно всех этих моментов, чтобы раскрыть ответы на наиболее интересующие клиентов вопросы.

Начнем с того, что сегодня детали с вакуумным покрытием применяются довольно широко, при этом возможно их использование практически в любых условиях. Возможности эксплуатации определяются защитным покрытием и временем его полимеризации. Как правило, использовать изделия удается даже в условиях повышенной влажности и перепадов температур. Исключение составляют разве что латунные напыления, которые быстро окисляются. Поэтому для создания деталей с декором под золото рекомендуют вводить соответствующие красите в лак, а в качестве напыления использовать алюминий.

Хотим отметить, что уже ушло в прошлое то время, когда все детали, за исключением АБС пластика, нужно было грунтовать перед использованием технологии вакуумной металлизации. Сегодня на нашем производстве имеется современное оборудование, позволяющее выполнять напыление на любые материалы без предварительной обработки.

Обратите внимание, что технология вакуумного напыления предполагает использование алюминия, латуни или титана, что обеспечивает прекрасные экологические характеристики как самого производства, так и деталей, а также придает им необходимый внешний вид, как при никелировании или хромировании. Но в тоже время вакуумная металлизация не предполагает использования никеля или хрома, поскольку последние наносятся исключительно гальваническим путем в водных растворах, а не в вакууме. Среди доступных к напылению металлов, кроме алюминия и титана, следует назвать медь, бронзу, латунь и нержавеющую сталь. Таким образом при помощи данной технологии можно осуществлять покрытие пластмассы в частности хромирование пластмассы.

Любое производство по вакуумному напылению в определенной степени ограничено в своих возможностях из-за размеров шкафов напыления и сушильных камер. На нашем предприятии ограничения составляют 900*800 мм.

Помимо размеров существуют и другие требования к деталям. В частности, они должны быть без смазки, силикона или других загрязнителей на поверхности, поскольку устранить последние не представляется возможным, а гарантировать долговечность покрытия в таком случае просто не получится. Также не следует транспортировать грязные детали. Их, конечно же, можно будет отмыть, но тот абразив и царапины, которые образуются на поверхности в ходе транспортировки, останется, и он будет очень хорошо заметен после выполнения металлизации. Также мы не гарантируем результат при работе с деталями, которые были в употреблении. Дело в том, что пластмассы после определенного срока эксплуатации дают микротрещины, в которых остается грязь. Ее очень трудно отмыть, а если наносить покрытие сверху, то оно очень быстро отслоится.

Для покрытия деталей мы используем лаки отечественного производства, которые были разработаны совместно со специалистами ведущих НИИ. С одной стороны это позволяет добиться минимальной стоимости покрытия, поскольку иностранные товары стоят в разы дороже. С другой же – гарантирует прекрасную защиту и обеспечивает желаемые эксплуатационные характеристики деталей. Ведь при разработке всех изделий учитывались требования по универсальности покрытия и возможному использованию готовых деталей в агрессивных средах и условиях. Что же касается красок, то мы используем продукцию от ведущих отечественных и зарубежных производителей. Все варианты, которые предлагаются нашими специалистами, показали себя на практике очень хорошо, но выбор каждого конкретного решения определяется конкретной ситуацией, требованиями и пожеланиями клиентами, и могут быть рекомендованы исходя из опыта наших специалистов.

Стоимость услуг металлизации
и возможность их удешевления

Сегодня существует четыре способа нанесения материалов в вакууме: электродуговой, электроннолучевой, магнетронный и резистивный. На нашем производстве используются два последних из них. Естественно, что каждый метод имеет свои особенности и отличается по стоимости. Так, резистивный метод, предполагающий испарение алюминия, обеспечивает более высокие отражающие свойства поверхности, а магнетронный позволяет повторить исходный материал мишени.

Впрочем, стоимость определяется не только исходя из технологии, но и количества деталей, их размеров и ряда других факторов. У нас расчет стоимости напыления ведется исходя из стоимости цикла. Таким образом, стоимость напыления металла на каждую деталь будет определяться количеством изделий, которые могут быть пропущены за один цикл. Чтобы уточнить эту информацию, вам нужно связаться с нашими специалистами по телефону и рассказать о форме деталей и их размерах.

Мы наносим покрытие в три слоя «лак-металл-лак», а его толщина составляет 40 микронов, но для удешевления процесса можно обойтись и без первого слоя. Возможность отказа от нанесения адгезионного слоя лака определяется качеством полировки деталей, а также необходимым блеском, поскольку первый слой обладает светоотражающими свойствами и обеспечивает более выраженный блеск.

Если деталь отлита из вторичного пластика, то на нее обязательно нужно нанести слой лака для выполнения грунтовки, и только потом напылять металл. В противном случае добиться зеркального блеска не удастся.

Наши специалисты сделают все, чтобы обеспечить высокое качество нанесения металлического напыления и обеспечат вам должный результат по действительно приемлемой цене!