Verchromung von Kunststoffen

In der Welt des 3D-Drucks besteht ein zunehmender Bedarf, die Fertigungsmöglichkeiten aller Arten von Teilen und Oberflächen zu erweitern, um die Entwicklung der Branche zu unterstützen. In diesem Fall finden Sie die Verchromung von Teilen, die mit einem hergestellt wurden 3D-FDM-Drucker .

Das Aufkommen neuer Materialien wie PC-ABS hat den 3D-FDM-Druck revolutioniert, und das nicht nur, weil es sich um ein Material mit hohen mechanischen Eigenschaften und Widerstandsfähigkeit gegen widrige Umgebungen handelt sondern auch, weil es einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe ist, wenn es darum geht, hervorragendes Oberflächenchrom zu erhalten . Das Verchromen von Kunststoffteilen wird verwendet, um dekorative oder nicht funktionale Teile herzustellen, die eine identische Oberfläche wie verchromtes Metall aufweisen aber viel leichter und billiger.

Bild 1:Polymaker PC-ABS-Druckteil. Quelle:Polymaker

Da Kunststoffe elektrisch nicht leitende Materialien sind, müssen sie einer Reihe von Vorgängen mit hoher Toxizität und schwieriger Kontrolle unterzogen werden, damit sie die Metallschichten einfangen können, die Teil der Chrombeschichtung sind. Um ein Ideal zu erreichen , gleichmäßiges und glänzendes Finish, ist es notwendig, eine Nickelschicht aufzutragen zum Kunststoffteil für Glanz und eine Komponente, die für die Haftung von Kupfer sorgt.

Nachdem die Vorverchromung durchgeführt wurde, besteht der nächste Schritt darin, alle Arten von Verschmutzungen, die möglicherweise auf der Oberfläche des Teils vorhanden sind, mit organischen Lösungsmitteln (Ethanol) zu entfernen, wodurch auch mögliche Oxide entfernt werden. Dieser Schritt wird 5 - 20 Minuten lang in Ultraschallwaschgeräten durchgeführt, um sicherzustellen, dass alle Bereiche des Teils vollständig frei von Ablagerungen sind. Das vollständig saubere Stück wird in einen Behälter mit Chromsäurelösung (20 - 30 %) bei einer Temperatur von 80 ºC gelegt. Der Kontakt des ABS oder PC-ABS mit dieser Lösung verursacht die Reaktion einer der Komponenten dieser Materialien, was zu Mikroporen entlang der gesamten Oberfläche des Teils führt, Mikroporen, die erforderlich sind, damit die Produkte der folgenden Schritte haften. Das Stück wird erneut gewaschen, diesmal jedoch mit destilliertem Wasser, dann wird es in eine 1 % Palladiumlösung bei einer Temperatur von 70 °C getaucht und anschließend mit Heißluftgebläsen getrocknet, um ein elektrisch leitfähiges Stück zu erhalten.

Der nächste Schritt besteht darin, das Teil an einem Kupferleiter (Kathode) zu befestigen, durch den der Strom fließt, und die gesamte Baugruppe in ein Kupferbad mit einer Temperatur von 70 °C einzutauchen. Beim Einbringen des aktivierten Kunststoffs (Elektrizitätsleiter) mit Palladium verlässt es die mikroporöse Oberfläche, um das Kupfer eindringen zu lassen, wodurch eine dünne Kupferschicht entsteht. Sobald Kupfer auf der Oberfläche vorhanden ist, wird es mit einem herkömmlichen Elektrolysebad verdickt, um die Beständigkeit der Oberflächenveredelung zu erhöhen. Die Chromschicht wird auf der zweiten Kupferschicht durch galvanische Abscheidung in einem Chromsäurebad erzeugt . Auf diese Weise, abgesehen von Verchromung, Nickel, Silber, Tan usw., Teile, die mit einem 3D-FDM-Drucker und ABS-haltigen Filamenten hergestellt wurden (ABS oder PC-ABS) erreicht .

Bild 2:Chrom-PC-ABS-Teil. Quelle:Fabrik für Metallprodukte

Wenn Sie einen Chromeffekt benötigen Auf anderen Kunststoffarten, die nicht ABS oder PC-ABS sind, oder auf diesen, aber wirtschaftlicheren, gibt es etwas Spray. Mit einem Chromspra y, es kann ein ähnliches Finish wie mit dem oben erläuterten Verfahren erzielt werden, jedoch mit geringerem Glanz und einer sehr geringen Widerstandsfähigkeit gegen Kratzer und Stöße.

Um das bestmögliche Oberflächenergebnis zu erzielen, muss der Benutzer die Oberfläche des Teils vorbereiten, bis eine gleichmäßige und glatte Oberfläche erreicht ist , denn im Gegensatz dazu zeigt die Verchromung in der lackierten Ausführung alle möglichen Unvollkommenheiten, die das Stück haben kann.

Das Filament2print-Team empfiehlt Benutzern, die ihre 3D-gedruckten Teile metallisieren (Chrom, Nickel, Silber usw.) möchten, sich an ein Unternehmen zu wenden, das auf die Verchromung von Kunststoffteilen spezialisiert ist, da dies ein komplexer und langwieriger Prozess ist und mit einigen Gefahren.