آبکاری قطعات پلاستيكي 2

 

 خنثي سازي

-1- خنثي سازي

هدف اصلي مرحلة خنثي سازي از بين بردن اثرات خطرناك يونهاي كرم شش ظرفيتي باقيمانده بر روي قطعه مي باشد نمك هاي اسيدي ضعيف، محلول هاي قليايي و احيا كننده كرم همگي تاثير نسبتاً مشابهي در حذف كرم شش ظرفيتي دارند اين مواد اثر قابل توجهي در افزايش جذب كاتاليست ندارند يك نمونه از مرحله خنثي سازي قرار دادن قطعه به مدت يك تا دو دقيقه در محلول خنثي كننده در دماي 38 درجه سانتي گراد مي باشد در مورد ساير پلاستيك ها براي افزايش جذب كاتاليست به حدي كه بتوان پوشش كاملي از نيكل يا مس الكترولس به دست آورد از خنثي كننده هايي كه شامل سود سورفکتانتهای يوني هستند مي توان استفاده كرد هنگامي كه از اين نوع خنثي كننده ها استفاده مي شود انتخاب تركيب شيميايي آنها بسيار مهم است زير افزايش جذب كاتاليست ممكن است منجر به بروز مشكلاتي در هنگام آبكاري گردد.

در مورد ABS معمولاً از محلولي كه از يك نمك اسيدي و يك عامل احيا كننده مثل سديم بي سولفيت است  استفاده مي شود زمان غوطه وري اين يك تا دو دقيقه و درجه حرارت40 درجه سانتيگراد مي باشد.

در خنثي كننده ها براي افزايش جذب كاتاليست ممكن است مقداري سود ؟؟ يوني نيز اضافه شود كه براي پلاستيك A.B.S از اين سود ؟ استفاده نمي شود.

توجه: بعضي از پلاستيكها مثل پلي فنلين اكسيد ممكن است بعد از مرحله خنثي سازي در محلولهاي رقيقي از اتيلين دي آمين غوطه ور گردند اين عمل جذب مناسب كاتاليست را تضمين مي كند.

 

6-1-1- تركيب محلول پيشنهادي براي خنثي سازي

 

                                  اسيد كلريدريك كاملاً خالص (چگالي 180CC/L)

دما                                 C °40

زمان                             2-1 دقيقه

براي تهيه محلول مي بايستي مخزن را تا نيمه از آب خنك پر كرده و در حالي كه كاملاً همزده مي شود مقدار اسيد كلريدريك لازم را به آن افزود در هنگام ريختن اسيد بهتر است كه هواكش را روشن نموده و براي كاهش تبخير اسيد آن را توسط پمپهاي دستي با شلنگ در ته مخزن و در داخل آب تخليه كرد.

محلول خنثي سازي كم كم كه محلولهاي اسيدكرميك را از آويزها و قطعات مي گيرد به سبزي مي گرايد هنگامي كه رنگ سبز آن تيره گشت مي بايستي آنرا دور ريخت و محلولي از نو ساخت استفاده از يك تانك اسيدگير پس از آن و شستشوي خوب پيش از آن، عمر مفيد آنرا افزايش مي دهد، ولي از آنجا كه اين مرحله، دنباله خط را از آلودگي حفظ مي كند بسته به مقدار از بين رفتن آن، نوسازي بايد به صورت      برنامه اي منظم در آيد

-2- فعال سازي (كاتاليز نمودن سطح)

مرحله فعالسازي در حقيقت پس از زبرسازي مهمترين مرحله آبكاري پلاستيك ها مي باشد براي شروع آبكاري روي پلاستيك نخست بايد سطح آنرا فعال ساخت ا ين كار معمولاً با نشاندن ذره هاي فلز پالاديم در حفره هايي كه در سطح پلاستيك توسط مرحلة زبرسازي به وجود آمده انجام مي شود به اين صورت كه ذرات پالاديم وارد اين حفره ها شده و محلي مي شود براي جذب پوشش الكترولس و انجام ا ين فرايند بر حسب دو روش دو مرحله و تك مرحله مي باشد.

روش قديمي كاتاليز نمودن سطح براي پوشش الكترولس از دو مرحله تشكيل مي شود در مرحله اول، كلرايد قلع از طريق محلول اسيدي كلرايد قلع جذب سطح مي گردد پس از اين مرحله قطعه شستشو داده مي شود تا اسيد كلريدريك اضافي روي آن كاملاً از بين برود.

در مرحله دوم، كمپلكس كلرايد پالاديم از راه محلول اسيدي كلرايد پالاديم جذب سطح مي شود در اين مرحله، پالاديم به وسيله يون قلع موجود در سطح احيا مي گردد (به ظرفيت صفر)و سطحي ايجاد مي شود كه آماده جذب پوشش الكترولس مي باشد در سالهاي اخير سيستمهاي كاتاليزوري كاملتري به وجود آمده است در اين سيستمها كلرايد قلع و كلرايد پالاديم در ماده واسط اسيد كلريدريك حل شده اند.

اين نوع كاتاليزورها كه به رنگ قهوه اي تيره تا سياه هستند در واقع تركيبات پيچيده و نسبتاً ناشناخته اي از يونهاي كمپلكس و كلوئيدها مي باشند كه به وسيله كلرايد قلع اضافي تثبيت شده اند اين تركيبات روي سطح فعال «اچ» شده جذب مي شوند شستشو با آب بعد از اين مرحله موجب ايجاد يك لايه ضخيم از هيدروكسيد قلع روي سطح پلاستيك مي شود كنترل غلظت كلرايد در اين محلول سطح پلاستيك سبب ميشود كه رنگ پلاستيك اندكي تيره شود.زمان غوطه وري در اين مرحله 2 تا 4 دقيقه و درجه حرارت بين 27 تا 84 درجه سانتيگراد مي باشد.

در صورتي كه سطح پلاستيك تغيير رنگ ندهد فرايند به درستي انجام گرفته است نتيجه اين حالت، چسبندگي ضعيف پوشش يا ايجاد نقاط فاقد پوشش در سطح پلاستيك است.

بعد از شستشو به دنبال اين مرحله، جوانه هاي فلزي پالاديم كه به وسيله هيدروكسيد قلع هيدروليز شده احاطه شده اند روي سطح پلاستيك نمايان خواهند شد هيدروكسيد قلع اضافي بايد از روي سطح پاك شود معمولاً اين عمل با فرو بردن قطعه در يك اسيد( كه به شتاب دهنده معروف است) انجام مي شود محلولهاي قوي قليايي نيز به عنوان شتاب دهنده عمل مي كنند شکل شماره (7) نشان دهنده یک نمونه فعال شده می باشد.[6]

مقایسه نمونه فعال شده و اچ شده

-4- شتاب دهي

در اين مرحله هيدروكسيد قلع موجود در سطح پلاستيك توسط محلول اسيد كلريدريك و يا محلول اسيد كلريدريك و يا محلول يك نمك اسيدي برداشته مي شود شتاب دهنده سطح پلاستيك كاتاليز شده را براي واكنش پوشش دهي الكترولس فعال مي كند.

نمكهاي قلع حاوي مخلوطي از هيدروكسيد قلع دو ظرفيتي، هيدروكسيد قلع چهارظرفيتي و نمكهاي هيدروكسيد كلرايد هستند.

اكثر محققين در اين كه نمكهاي نامحلول روي سطح پلاستيك به نمكهاي با حلاليت بيشتر تبديل مي شود، هم عقيده هستند اما در اين نكته كه نمكهاي حاصل، در محلول شتاب دهنده از روي سطح پاك مي شوند و يا در شستشوي بعد از آن، با يكديگر اختلاف نظر دارند.

نتيجه نهايي هر دو تئوري، پاك شدن قلع اضافي از رسوب كاتاليست روي سطح پلاستيك مي باشد. قلع مانع پوشش دهي بعدي است و بايد برداشته شود تا جوانه هاي فلزي پالاديم كه كاتاليست واقعي براي        پوشش دهي الكترولس مي باشد ظاهر گردد. معمولاً براي برداشتن قلع، از يك محلول رقيق اسيدي مانند اسيد كلريدريك يا نمكهاي اسيدي استفاده مي شود. بعضي وقتها براي سرعت بخشيدن به واكنش، نمكهاي فلورايد يا تركيبات فلورينه به محلول اضافه مي گردد. براي انجام  بهتر فرايند معمولاً شتاب دهنده ها را گرم مي كنند و هم مي زنند اين مرحله در سيكل پيش از آبكاري بسيار مهم است شتاب دادن ناكافي، پالاديم را به صورت صحيح فعال نمي سازد و شتاب دادن بيش از حد، سبب پاك شدن پالاديم از سطح پلاستيك مي شود.

در هر دو مورد پوشش حاصل از آبكاري ناقص خواهد بود. زمان متداول در اين مرحله بين 30 تا 60 ثانيه و درجه حرارت 49 درجه سانتيگراد مي باشد اگر قسمتي از پالاديم در حين فعال سازي پاك شود، احتمال دارد در مرحله شتاب دهي رنگ سطح پلاستيك به ميزان جزئي  روشنتر شود محلولهاي شتاب دهندة تازه، عملكرد خوبي دارند اما در اثر استفاده ممكن است دچار آلودگي كرم شش ظرفيتي ناشي از محلولهاي «اچ كننده» شوند كه اين موضوع مشكلات زيادي را ايجاد مي كند.

شتاب دهنده هايي كه از نوع اسيدهاي معدني هستند، بي نهايت حساس مي باشند و حداكثرppm10 كرم را مي توانند تحمل كنند شتاب دهنده هايي كه از تركيبات نمكهاي اسيدي مي باشند تا حدود ppm300 كرم را بدون مشكل تحمل مي كنند. كنترل دائمي تركيب، رعايت دقيق دماي محلول و زمان غوطه وري در اين محلولها بسيار حساس مي باشد در بعضي موارد براي خنثي كردن كرم شش ظرفيتي در محلول و كاهش آلودگي آن، از افزودنيهايي كه داراي عوامل احيا كننده هستند، مثل سديم هيدروسولفيت يا كلرايد قلع اسفتاده مي شود معمولاً غلظت مواد افزودني در محلول بيش از حد نگه داشته مي شود تا از مشكلات ناشي از كرم شش ظرفيتي جلوگيري شود.[6]

6-4-1- تركيب محلول شتاب دهي

                                   اسيد كلريدريك                                1 نرمال

                                   دما                                             c °50

                                  زمان                                            60-30 ثانيه

                                  هم زدن محلول                             توسط هوا         

 

با استفاده از محلول فوق هيدروكسيد قلع و كلرايد قلع دو ظرفيتي باقيمانده روي سطح در مرحلة فعال سازي يك مرحله اي، كاملاً پاك مي شود بعد از مرحله شتاب دهي قطعات در محلول نيكل يا مس الكتروليت پوشش داده مي شود

 

آبکاری قطعات پلاستيكي 2

 

 خنثي سازي

-1- خنثي سازي

هدف اصلي مرحلة خنثي سازي از بين بردن اثرات خطرناك يونهاي كرم شش ظرفيتي باقيمانده بر روي قطعه مي باشد نمك هاي اسيدي ضعيف، محلول هاي قليايي و احيا كننده كرم همگي تاثير نسبتاً مشابهي در حذف كرم شش ظرفيتي دارند اين مواد اثر قابل توجهي در افزايش جذب كاتاليست ندارند يك نمونه از مرحله خنثي سازي قرار دادن قطعه به مدت يك تا دو دقيقه در محلول خنثي كننده در دماي 38 درجه سانتي گراد مي باشد در مورد ساير پلاستيك ها براي افزايش جذب كاتاليست به حدي كه بتوان پوشش كاملي از نيكل يا مس الكترولس به دست آورد از خنثي كننده هايي كه شامل سود سورفکتانتهای يوني هستند مي توان استفاده كرد هنگامي كه از اين نوع خنثي كننده ها استفاده مي شود انتخاب تركيب شيميايي آنها بسيار مهم است زير افزايش جذب كاتاليست ممكن است منجر به بروز مشكلاتي در هنگام آبكاري گردد.

در مورد ABS معمولاً از محلولي كه از يك نمك اسيدي و يك عامل احيا كننده مثل سديم بي سولفيت است  استفاده مي شود زمان غوطه وري اين يك تا دو دقيقه و درجه حرارت40 درجه سانتيگراد مي باشد.

در خنثي كننده ها براي افزايش جذب كاتاليست ممكن است مقداري سود ؟؟ يوني نيز اضافه شود كه براي پلاستيك A.B.S از اين سود ؟ استفاده نمي شود.

توجه: بعضي از پلاستيكها مثل پلي فنلين اكسيد ممكن است بعد از مرحله خنثي سازي در محلولهاي رقيقي از اتيلين دي آمين غوطه ور گردند اين عمل جذب مناسب كاتاليست را تضمين مي كند.

 

6-1-1- تركيب محلول پيشنهادي براي خنثي سازي

 

                                  اسيد كلريدريك كاملاً خالص (چگالي 180CC/L)

دما                                 C °40

زمان                             2-1 دقيقه

براي تهيه محلول مي بايستي مخزن را تا نيمه از آب خنك پر كرده و در حالي كه كاملاً همزده مي شود مقدار اسيد كلريدريك لازم را به آن افزود در هنگام ريختن اسيد بهتر است كه هواكش را روشن نموده و براي كاهش تبخير اسيد آن را توسط پمپهاي دستي با شلنگ در ته مخزن و در داخل آب تخليه كرد.

محلول خنثي سازي كم كم كه محلولهاي اسيدكرميك را از آويزها و قطعات مي گيرد به سبزي مي گرايد هنگامي كه رنگ سبز آن تيره گشت مي بايستي آنرا دور ريخت و محلولي از نو ساخت استفاده از يك تانك اسيدگير پس از آن و شستشوي خوب پيش از آن، عمر مفيد آنرا افزايش مي دهد، ولي از آنجا كه اين مرحله، دنباله خط را از آلودگي حفظ مي كند بسته به مقدار از بين رفتن آن، نوسازي بايد به صورت      برنامه اي منظم در آيد

-2- فعال سازي (كاتاليز نمودن سطح)

مرحله فعالسازي در حقيقت پس از زبرسازي مهمترين مرحله آبكاري پلاستيك ها مي باشد براي شروع آبكاري روي پلاستيك نخست بايد سطح آنرا فعال ساخت ا ين كار معمولاً با نشاندن ذره هاي فلز پالاديم در حفره هايي كه در سطح پلاستيك توسط مرحلة زبرسازي به وجود آمده انجام مي شود به اين صورت كه ذرات پالاديم وارد اين حفره ها شده و محلي مي شود براي جذب پوشش الكترولس و انجام ا ين فرايند بر حسب دو روش دو مرحله و تك مرحله مي باشد.

روش قديمي كاتاليز نمودن سطح براي پوشش الكترولس از دو مرحله تشكيل مي شود در مرحله اول، كلرايد قلع از طريق محلول اسيدي كلرايد قلع جذب سطح مي گردد پس از اين مرحله قطعه شستشو داده مي شود تا اسيد كلريدريك اضافي روي آن كاملاً از بين برود.

در مرحله دوم، كمپلكس كلرايد پالاديم از راه محلول اسيدي كلرايد پالاديم جذب سطح مي شود در اين مرحله، پالاديم به وسيله يون قلع موجود در سطح احيا مي گردد (به ظرفيت صفر)و سطحي ايجاد مي شود كه آماده جذب پوشش الكترولس مي باشد در سالهاي اخير سيستمهاي كاتاليزوري كاملتري به وجود آمده است در اين سيستمها كلرايد قلع و كلرايد پالاديم در ماده واسط اسيد كلريدريك حل شده اند.

اين نوع كاتاليزورها كه به رنگ قهوه اي تيره تا سياه هستند در واقع تركيبات پيچيده و نسبتاً ناشناخته اي از يونهاي كمپلكس و كلوئيدها مي باشند كه به وسيله كلرايد قلع اضافي تثبيت شده اند اين تركيبات روي سطح فعال «اچ» شده جذب مي شوند شستشو با آب بعد از اين مرحله موجب ايجاد يك لايه ضخيم از هيدروكسيد قلع روي سطح پلاستيك مي شود كنترل غلظت كلرايد در اين محلول سطح پلاستيك سبب ميشود كه رنگ پلاستيك اندكي تيره شود.زمان غوطه وري در اين مرحله 2 تا 4 دقيقه و درجه حرارت بين 27 تا 84 درجه سانتيگراد مي باشد.

در صورتي كه سطح پلاستيك تغيير رنگ ندهد فرايند به درستي انجام گرفته است نتيجه اين حالت، چسبندگي ضعيف پوشش يا ايجاد نقاط فاقد پوشش در سطح پلاستيك است.

بعد از شستشو به دنبال اين مرحله، جوانه هاي فلزي پالاديم كه به وسيله هيدروكسيد قلع هيدروليز شده احاطه شده اند روي سطح پلاستيك نمايان خواهند شد هيدروكسيد قلع اضافي بايد از روي سطح پاك شود معمولاً اين عمل با فرو بردن قطعه در يك اسيد( كه به شتاب دهنده معروف است) انجام مي شود محلولهاي قوي قليايي نيز به عنوان شتاب دهنده عمل مي كنند شکل شماره (7) نشان دهنده یک نمونه فعال شده می باشد.[6]

مقایسه نمونه فعال شده و اچ شده

-4- شتاب دهي

در اين مرحله هيدروكسيد قلع موجود در سطح پلاستيك توسط محلول اسيد كلريدريك و يا محلول اسيد كلريدريك و يا محلول يك نمك اسيدي برداشته مي شود شتاب دهنده سطح پلاستيك كاتاليز شده را براي واكنش پوشش دهي الكترولس فعال مي كند.

نمكهاي قلع حاوي مخلوطي از هيدروكسيد قلع دو ظرفيتي، هيدروكسيد قلع چهارظرفيتي و نمكهاي هيدروكسيد كلرايد هستند.

اكثر محققين در اين كه نمكهاي نامحلول روي سطح پلاستيك به نمكهاي با حلاليت بيشتر تبديل مي شود، هم عقيده هستند اما در اين نكته كه نمكهاي حاصل، در محلول شتاب دهنده از روي سطح پاك مي شوند و يا در شستشوي بعد از آن، با يكديگر اختلاف نظر دارند.

نتيجه نهايي هر دو تئوري، پاك شدن قلع اضافي از رسوب كاتاليست روي سطح پلاستيك مي باشد. قلع مانع پوشش دهي بعدي است و بايد برداشته شود تا جوانه هاي فلزي پالاديم كه كاتاليست واقعي براي        پوشش دهي الكترولس مي باشد ظاهر گردد. معمولاً براي برداشتن قلع، از يك محلول رقيق اسيدي مانند اسيد كلريدريك يا نمكهاي اسيدي استفاده مي شود. بعضي وقتها براي سرعت بخشيدن به واكنش، نمكهاي فلورايد يا تركيبات فلورينه به محلول اضافه مي گردد. براي انجام  بهتر فرايند معمولاً شتاب دهنده ها را گرم مي كنند و هم مي زنند اين مرحله در سيكل پيش از آبكاري بسيار مهم است شتاب دادن ناكافي، پالاديم را به صورت صحيح فعال نمي سازد و شتاب دادن بيش از حد، سبب پاك شدن پالاديم از سطح پلاستيك مي شود.

در هر دو مورد پوشش حاصل از آبكاري ناقص خواهد بود. زمان متداول در اين مرحله بين 30 تا 60 ثانيه و درجه حرارت 49 درجه سانتيگراد مي باشد اگر قسمتي از پالاديم در حين فعال سازي پاك شود، احتمال دارد در مرحله شتاب دهي رنگ سطح پلاستيك به ميزان جزئي  روشنتر شود محلولهاي شتاب دهندة تازه، عملكرد خوبي دارند اما در اثر استفاده ممكن است دچار آلودگي كرم شش ظرفيتي ناشي از محلولهاي «اچ كننده» شوند كه اين موضوع مشكلات زيادي را ايجاد مي كند.

شتاب دهنده هايي كه از نوع اسيدهاي معدني هستند، بي نهايت حساس مي باشند و حداكثرppm10 كرم را مي توانند تحمل كنند شتاب دهنده هايي كه از تركيبات نمكهاي اسيدي مي باشند تا حدود ppm300 كرم را بدون مشكل تحمل مي كنند. كنترل دائمي تركيب، رعايت دقيق دماي محلول و زمان غوطه وري در اين محلولها بسيار حساس مي باشد در بعضي موارد براي خنثي كردن كرم شش ظرفيتي در محلول و كاهش آلودگي آن، از افزودنيهايي كه داراي عوامل احيا كننده هستند، مثل سديم هيدروسولفيت يا كلرايد قلع اسفتاده مي شود معمولاً غلظت مواد افزودني در محلول بيش از حد نگه داشته مي شود تا از مشكلات ناشي از كرم شش ظرفيتي جلوگيري شود.[6]

6-4-1- تركيب محلول شتاب دهي

                                   اسيد كلريدريك                                1 نرمال

                                   دما                                             c °50

                                  زمان                                            60-30 ثانيه

                                  هم زدن محلول                             توسط هوا         

 

با استفاده از محلول فوق هيدروكسيد قلع و كلرايد قلع دو ظرفيتي باقيمانده روي سطح در مرحلة فعال سازي يك مرحله اي، كاملاً پاك مي شود بعد از مرحله شتاب دهي قطعات در محلول نيكل يا مس الكتروليت پوشش داده مي شود

 

  • small-slides0.jpg
  • small-slides1.jpg
  • small-slides2.jpg
  • small-slides3.jpg