Plastiques métalliques

2003/03/01 Arrillaga Laka, Alexander | Egurrola Agirre, Jose Javier | Zaldua, Ane Miren Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Poignée d'une voiture avant et après le bain de chrome. Les pommeaux ont un cœur en plastique.

J.J. Bois de chauffage

Au cours des dernières années, de nombreuses méthodes de métallisation des polymères ont été utilisées, comme la métallisation sous vide ou la pulvérisation cathodique (Sputtering), mais dernièrement, la métallisation galvanique est imposée comme l'un des rares processus d'adaptation aux exigences exigeantes des clients.

La métallisation galvanique est basée sur un processus électrochimique dans lequel l'énergie électrique est utilisée pour conduire une réaction chimique, c'est-à-dire l'inverse de ce qui se passe dans les piles ou batteries. Dans la métallisation galvanique, la pièce à métalliser agit comme électrode chargée négativement. La pièce attire et réduit les cations métalliques dissoutes (cuivre, chrome, etc.) ), laissant la pièce recouverte d'une fine couche métallique.

Mais le principal problème dans le monde des polymères n'est pas ce processus électrochimique, mais les polymères en général sont isolants. Les polymères ne sont pas capables de transporter de l'électricité et pour leur métallisation il faut convertir la surface des pièces polymères en conducteur. Mais comment ?

Les fournisseurs de bains galvaniques de matériaux polymériques ont traité et continuent de travailler à la recherche de solutions à ce problème. Par exemple, des peintures ont été inventées avec de petites particules métalliques dispersées. La peinture est appliquée sur des pièces polymères et ces particules métalliques permettent le processus électrochimique. Une autre solution est le développement de polymères transporteurs.

Le succès de la métallisation dépend du degré d'utilité de la pièce obtenue, ce qui rend indispensable un bon rapport polymère/couche métallique.

C'est le principal problème des deux techniques mentionnées. Entre la couche métallique et la surface polymère sont générées des forces de liaison faibles et en peu de temps la couche métallique est séparée de la pièce.

Connexion de qualité

La métallisation galvanique est la méthode la plus appropriée pour une bonne adhérence du polymère et de la couche métallique. Dans l'industrie, principalement, on procède à la métallisation des polymères appelés ABS et ABS/PC par ce procédé, la plupart étant des pièces automobiles. Avec le polymère ABS, on fabrique des réseaux anti-rayonnants, des symboles de la marque, etc.

Le processus est divisé en trois étapes. En premier lieu on réalise le prétraitement, c'est-à-dire la surface du polymère, dans ce cas celle de l'ABS, est attaquée chimiquement. L'ABS est composé de trois monomères, acrilonitrile, butadiène et styrène, mais le butadiène ne se mélange pas bien avec les deux autres et reste dispersé. L'ABS est donc un mélange en deux phases, le polybutadiène d'un côté et le copolymère acrylonitrile/styrène de l'autre.

Dans cette première étape, en utilisant des acides forts, on attaque le butadiène existant sur la surface, on dégrade et on crée des trous dans l'espace où il y avait auparavant du butadiène. Ensuite, cette nouvelle surface est recouverte de particules de palladium.

La fixation forte de la couche métallique et du plastique n'est généralement pas facile.

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Une fois le prétraitement terminé, on procède à la métallisation chimique de la pièce. L'objectif est de transformer la surface du polymère en conducteur par un processus chimique recouvert d'une fine couche métallique. Le palladium ajouté à l'étape précédente sert de catalyseur et recouvre la pièce d'une fine couche de nickel.

Le processus électrochimique se termine. Trois couches métalliques de cuivre, de nickel et de chrome sont ajoutées à cette étape.

Le résultat est une pièce en plastique en forme de métal, mais plus légère et plus économique que celle qui devait être une pièce métallique.

Cependant, il existe sur le marché des pièces qui doivent être métallisées mais qui ne peuvent pas être fabriquées avec ABS. Par conséquent, les fournisseurs développent des bains pour la métallisation de polyamides et de polypropylène et ABS avec une composition non conventionnelle, car ces matériaux présentent de meilleures propriétés pour certaines applications.

Il existe actuellement deux solutions pour la métallisation de pièces qui ne peuvent pas être fabriquées uniquement avec ABS: la partie de la pièce à métalliser avec ABS et le reste avec un autre polymère plus approprié; ou la surface de la pièce avec ABS et le noyau avec d'autres. Malgré cela, tant que les pièces qui sont censées être chromées peuvent être fabriquées par ABS, il semble que les systèmes de métallisation d'autres polymères ne seront pas trop développés et que toutes les recherches et les découvertes réalisées resteront intactes. Cependant, dans le processus ABS, il reste encore beaucoup à apprendre et à analyser.