Kunststoffen verchromen

In de wereld van 3D-printen is er een toenemende behoefte om de productiemogelijkheden van alle soorten onderdelen en afwerkingen te vergroten, om de evolutie van de industrie te helpen. In dit geval vindt u het verchromen van onderdelen gemaakt met een 3D FDM-printer .

Het verschijnen van nieuwe materialen, zoals PC-ABS heeft een revolutie teweeggebracht in 3D FDM-printen en niet alleen omdat het een materiaal is met hoge mechanische eigenschappen en weerstand tegen ongunstige omgevingen, maar ook omdat het een van de meest gebruikte kunststoffen is als het gaat om uitstekend chroomoppervlak . Het verchromen van plastic onderdelen wordt gebruikt om decoratieve of niet-functionele stukken te maken, die een identieke afwerking hebben als een verchroomd metaal maar veel lichter en goedkoper.

Afbeelding 1:Polymaker PC-ABS geprint onderdeel. Bron:Polymaker

Omdat kunststoffen niet-geleidende materialen van elektriciteit zijn, is het noodzakelijk om ze te onderwerpen aan een reeks operaties met een hoge giftigheid en moeilijke controle, zodat ze de metaallagen kunnen vangen die deel uitmaken van de verchroming. Om een ideaal te bereiken , uniforme en glanzende afwerking, is het noodzakelijk om een ​​nikkellaag aan te brengen aan het plastic gedeelte voor glans en een component die zorgt voor de hechting van koper.

Zodra de pre-chroombehandeling is uitgevoerd, is de volgende stap het verwijderen van alle soorten vuil die op het oppervlak van het stuk kunnen voorkomen met organische oplosmiddelen (ethanol), waardoor ook mogelijke oxiden worden verwijderd. Deze stap wordt uitgevoerd in ultrasone ringen gedurende 5 - 20 minuten om ervoor te zorgen dat alle delen van het onderdeel volledig vrij zijn van vuil. Als het stuk helemaal schoon is, wordt het in een bak met chroomzuuroplossing (20 - 30 %) bij een temperatuur van 80 ºC geplaatst. Het contact van het ABS of PC-ABS met deze oplossing veroorzaakt de reactie van een van de componenten van deze materialen, wat resulteert in microporiën over het gehele oppervlak van het stuk, microporiën die nodig zijn om de producten van de volgende stappen te laten hechten. Het stuk wordt opnieuw gewassen, maar dit keer met gedestilleerd water, daarna wordt het ondergedompeld in een 1% palladiumoplossing bij een temperatuur van 70 ºC en vervolgens gedroogd met heteluchtblazers, waardoor een geleidend stuk elektriciteit wordt verkregen.>

De volgende stap is om het stuk te bevestigen aan een koperen geleider (kathode), waar de stroom doorheen gaat en het geheel onder te dompelen in een koperen bad met een temperatuur van 70 °C. Wanneer het geactiveerde plastic (elektriciteitsgeleider) met palladium wordt geïntroduceerd, verlaat het het microporeuze oppervlak om het koper binnen te laten, waardoor een dunne laag koper ontstaat. Zodra koper op het oppervlak is verkregen, wordt het verdikt met een conventioneel elektrolytisch bad om de weerstand van de oppervlakteafwerking te vergroten. De chroomlaag wordt geproduceerd op de tweede koperlaag door elektrolytische afzetting in een chroomzuurbad . Op deze manier worden, afgezien van verchromen, nikkel, zilver, tan, etc., onderdelen gemaakt met een 3D FDM-printer en filamenten die ABS bevatten (ABS of PC-ABS) worden behaald .

Afbeelding 2:Chrome PC-ABS onderdeel. Bron:Metal Products Factory

Als u een chroomeffect nodig heeft op andere soorten kunststoffen die geen ABS of PC-ABS zijn, of op deze maar zuiniger is er wat spray. Met een chroom spra y kan een afwerking worden bereikt die vergelijkbaar is met die van het hierboven beschreven proces, maar met minder helderheid en een zeer lage weerstand tegen krassen en stoten.

Om het best mogelijke oppervlakteresultaat te verkrijgen, moet de gebruiker het oppervlak van het stuk voorbereiden totdat een gelijkmatige en gladde afwerking is bereikt , omdat daarentegen in de geverfde afwerking de verchroming alle mogelijke onvolkomenheden laat zien die het stuk kan hebben.

Van het Filament2print-team raden we gebruikers die hun 3D-geprinte onderdelen willen metalliseren (chroom, nikkel, zilver, enz.) en met enig gevaar.