Műanyag galvanizálás

Galvanizáló üzemünk Közép - kelet Európában egyedülálló kapacitású, műanyag galvanizálására (POP) kifejlesztett technológiai eljárást alkalmaz.

A galvanizálás célja, hogy az előzetesen megtisztított, előkészített felületen, a felhasználási célnak megfelelő fémréteget, bevonatot hozzon létre, réz-nikkel-króm sorrendben.

A galvanizálás a katódos elektrokémiai eljárások közé tartozik. Az eljárás alapelve, hogy a bevonandó anyagot, előterméket, a bevonat anyagául szolgáló fém ionjainak oldatában katódként kapcsolják. Anódként legtöbbször a bevonandó fémet alkalmazzák. Ilyenkor az oldatból az áram hatására a bevonandó tárgyra leváló fémmel azonos mennyiségű oldódik az anódról.

A fémes bevonatok minősége tág határok között változhat. A jó tapadáson kívül tömörség, vagy pórusosság, fényes vagy matt felület, a kívánt rétegvastagságú egyenletes bevonat követelhető meg a galvánrétegtől. Ezek a követelmények csak gondos munkával elégíthetőek ki.

A bevonat milyensége és minősége függ a térbeli viszonyoktól, vagyis az elektródok távolságától, az anód alakjától, a katód-anód felületarányától, az áramsűrűségtől, az elektrolit vezetőképességétől, a kialakuló koncentrációs polarizációtól, stb.

A katódon az ion redukciója és a fém kiválása több lépésben megy végbe. Első lépése a redukció, az elektronfelvétel, a második a kristálygócok kialakulása, a harmadik ezek növelése.

Ezek egymáshoz való viszonya csak részben szabja meg a keletkező bevonat minőségét. Fontos szerepet játszanak a minőség kialakulásában a jelenlevő egyéb szerves és szervetlen anyagok, illetve az ezek hatására bekövetkező mellékfolyamatok is. Ez azt is jelenti, hogy a különböző fémek megkívánt minőségű leválasztásához más és más elektrolitú és elektrolit-koncentrációjú fürdőre, illetve sokszor még a tárgy előzetes, esetleges más fémmel történő előgalvanizálására (pl. előrezezés, előnikkelezés stb.) van szükség.

A galvanizálási eljárás tehát számos tényező függvénye, ennek következményeként a pontos, megbízható technológiai eljárás beállítása kísérletekhez kötött, magas szakmai felkészültséget igényel.

Különösen igaz ez a GalvanPlastik Kft tevékenységére, ahol a kezelendő felület műanyag, tehát a felületet elektromos vezetővé kell tenni a kívánt felületréteg leválasztásához.

Galvanizálás termékei

Az általunk gyártott termékek felhasználási területei: autóipar, bútoripar, szaniter ipar, orvosi műszergyártás, híradástechnika, elektronika.

Üzemünk kis és nagy szériás termékek előállítására is alkalmas.

Galvanizálás és a műanyag

Galvanizált felület

A galvanizálás utáni felület típusok:

• fényes nikkel
• matt nikkel
• fényes króm
• matt króm
• arany
• matt arany

Technológiai berendezéseinket a megrendelőink minőségi követelményeinek megfelelően folyamatosan fejlesztjük, melynek eredményeképpen hatékony munkavégzést és nagyobb termelékenységet tudunk elérni. Ezen elgondolás alapján hoztuk létre saját laboratóriumunkat és szerszámkészítő műhelyünket is.

Galvanizálás és környezetvédelem

A galvanizálási technológia veszélyes osztályba sorolt szervetlen anyagok felhasználást is igényli, melyeknek kezelése, ártalmatlanítása a galvanizálás legfontosabb kérdése. Üzemünkben megvalósítottuk ezen anyagok kezelését úgy, hogy ezek a technológiánkra megállapított határérték feletti kibocsátást, környezetkárosítást nem okoznak. Társaságunk minden munkatársa elkötelezett a környezetszennyezés megelőzése, valamint a környezetterhelés csökkentése mellett.

Az Európai Unió által előírt RoHs direktívának való megfelelés - amely korlátozza a Cr⁶⁺ bevonatok használatát a gyártás során - valamint a több partnerünk által felmerült igény kielégítésére, 2006 áprilisától Közép - Kelet Európában egyedülálló módon bevezettük a Cr³⁺ bevonatú technológiát.

Munkaegészségügyi szempontok

A megfelelő munkahelyi légállapot fenntartása fontos munkaegészségügyi szempont, melyet speciális elszívó rendszerrel biztosítunk.

Galvanizálás folyamata

A sikeres műanyag galvanizálás első és legfontosabb alapfeltétele, hogy a műanyag munkadarab elektromos vezetővé váljon. Az elektromos vezetővé vált műanyag alkatrészre, elektrolízis útján kerül fel először a réz, majd a nikkel és legvégül a krómréteg.

Kémiai előkészítés: feladata a bevonandó alkatrész (műanyag) alkalmassá tétele a kívánt fémréteg felhordására. Gyakorlatilag vezető réteget alakít ki a műanyagon. Az előkészítési szakasz fő fázisai, a maratás (pácolás), aktiválás, gyorsítás és a reduktív kémiai fém (nikkel) leválasztás.

Maratás

A munkadarabokat savas pácoldatba, a króm - kénsavas maratóba mártjuk, ami a butadién részecskéket elroncsolja. Ez egy mikroszkopikus felületdurvítás melynek hatására, a felületen apró üregek és csatornácskák keletkeznek. Ezt nevezzük "felület - aktív" rétegnek.

Redukálás- Neutralizáló

A maratóból kiemelt munkadarabokat több lépcsőben leöblítjük, majd egy redukáló oldatba mártjuk.

A krómkénsavban ugyanis (VI) vegyértékű krómot használunk, ami azon kívül, hogy erősen egészség - és környezetkárosító hatású, szennyeződést okozhat a további kémiai fürdőkben, akadályozva műveletek hatékonyságát. Az esetleges Cr⁶⁺ maradványokat ebben a reduktor oldatban Cr³⁺-á alakítjuk át.

Aktiválás

A maratás során nemcsak fizikailag aktív (azaz apró üregekkel teli) felület alakul ki, hanem a kémiai kötések létrehozására alkalmas aktív gócok is kialakulnak. Ezekbe a gócpontokba ágyazzuk be, az aktivátor fürdőben, a finom eloszlású kolloidális palládiumot, amely ón(II)-kloridban van feloldva. A palládium szükséges a vegyi nikkelezés során, amely az aktiváló lépést követi.

Gyorsító eljárás

Az aktiválás során a palládiummal együtt ón adszorbeálódik a műanyag felületre. A gyorsító eljárás eltávolítja az ónt és „előhívja”, ezzel aktiválja palládiumot.

Kémiai nikkelezés

Az aktiválással már alkalmassá tettük a felületet a kémia fémleválasztásra.

A kémiai nikkelezés, külső áram nélkül leváló, magasan stabil, alkálikus nikkelezési eljárás, amit kimondottan az egyenletes, és jól vezető nikkelréteg gyors leválására fejlesztettek ki a megfelelően előkezelt műanyagon és más nemvezető anyagokon.

Kémiai rezezés (előréz fürdő)

A kémiai nikkelezést követően alkalmazzuk ezt az eljárást, amely egy megfelelő, egyenletes kémiai réz bevonatot biztosít jó tapadási tulajdonságokkal, így savas rezezés alkalmazható közvetlenül a kezelést követően anélkül, hogy előnikkelezés lenne szükséges.

A leválasztott bevonat nagyon vékony, és rendkívül jól tapad a kémiai nikkel bevonaton valamint, az alapanyaghoz történő tapadásra is hatással lesz.

A több műveletből álló kémiai előkészítő szakaszt követi a galvanizálás.

Galvanizálás

A katódnak (negatív pólus) kapcsolt műanyag alkatrész felületére - külső áramforrás segítségével - a bevonó fém ionjait tartalmazó elektrolitból, fémbevonatot választunk le. A pozitív pólus - az anód - legtöbbször oldódó és a bevonó fémből van.

Rezezés

Technológiánkban első rétegként rezet viszünk fel az előkészített műanyag felületre. Nagy előnye, hogy rendkívül jól tapad a műanyagra, jól vezeti az elektromos áramot, és könnyen választható le a megkívánt vastagságú rétegben.

Kénsavas bázisú fényesréz-elektrolitot használunk, mely a kimagasló kiegyenlítő, fényképző és mélyszórási tulajdonságaival még alacsonyabb rétegvastagságnál is kiemelkedik. Az alkalmazott fényképző anyagok teljes egészében vízzel oldhatók és nem gyúlékonyak. A rézréteg pórusmentes és duktilis, ezáltal jó korrózióvédelmet biztosít.

Dekapírozás

A réz felülete az öblítések során, hajlamos oxidálódni. Ezért a friss galvanikusan leválasztott fényes rézréteget aktiválni kell a nikkelezés előtt. Kémiai úton, enyhén savas oldatban, oldjuk le az oxidált réteget.

Nikkelezés

Második rétegként nikkelt viszünk fel a felületre. Az alkalmazott savas bázisú nikkel-szulfát elektrolit, magas fényű és duktilis nikkel bevonatot eredményez. Nagyon jó mélyszórást, valamint kitűnő krómozhatóságot eredményez. Megjelenésében lehet fényes vagy matt hatású.

Krómozás

A króm rendkívül kemény fém, a korróziónak és környezeti hatásoknak nagyon jól ellenáll, fényes jellegéből adódóan dekoratív.

Alkalmazott króm elektrolitjaink:

• Cr⁶⁺ elektrolit: a kevertsavas elektrolitok csoportjába tartozik. Dekoratív, fényes, repedésmentes krómréteg leválasztására szolgál. Tág áramsűrűség tartományban rendelkezik kitűnő fedőképességgel.
• Cr³⁺ elektrolit: egy környezetbarát háromértékű krómozó eljárás, fényes vagy matt (selyemfényű) nikkel rétegek dekoratív krómozásához. Cr (VI) – mentes technológia. A leválasztott bevonat jól ellenáll az útsózásra használt magnézium- és kalcium-kloridnak. A leválasztott krómréteg színe, fénye, hasonló a hatértékű krómrétegéhez.

Redukálás (neutralizáló)

A Cr⁶⁺ elektrolitból származó esetleges hatértékű krómszennyezés eltávolítását egy enyhén savas, redukáló hatású fürdőben végezzük.

Szárítás

A galvanizálás utolsó művelete. A krómozást követő öblítések után a galvanizált terméket szárítókádakban cseppmentesre szárítjuk.