Diễn đàn Thế Giới Hoá Học - mạ kim loại lên nhựa

Diễn đàn Thế Giới Hoá Học (https://gimitec.com/chemvn/index.php)

- CHEMICAL ENGINEERING (https://gimitec.com/chemvn/forumdisplay.php?f=96)

- - mạ kim loại lên nhựa (https://gimitec.com/chemvn/showthread.php?t=4880)

Chào bạn...

Nếu bạn muốn tìm các công ty về xi mạ thì bạn nên vào [url]http://www.trangvang.com.vn[/url] và search với từ khóa là "xi mạ", trang này sẽ liệt kê các công ty xi mạ ở Việt Nam mà bạn cần.

File bạn tham khảo :

[url]http://rapidshare.com/files/199575865/PHUCTRINHTHUCTAP1.rar.html[/url]

@ Toan ND: hình như Minh Chất chuyên hàng của Surtech đó anh. :D

- Đề tài này cũng hay nhưng mình thấy hình như chưa được các bạn bàn sâu thêm.

[QUOTE=victory71986;31132]
...

TRong đây mình sẽ nói các bước mạ lên bề mặt chất dẻo bằng pp hóa học(tóm tắt thôi). Nó gồm có 4 giai đoạn chính
1/ Gia công bề mặt(gia công cơ,tẩy dầu mỡ,tẩm thực)
2/ Tạo lớp bề mặt có hoạt tính( nhạy hóa và hoạt hóa bề mặt).
3/ Tạo lớp dẫn điện bằng pp hóa học( mạ đồng hay mạ kiền hóa học)
4/ Mạ điện tiếp để đạt chiều dày lớp mạ mong muốn
mình đang làm đề tài nhỏ về phần mạ kim loại lên chất dẻo và tóm tắt sơ các công đoạn cho bạn biết vậy thôi, chúc vui:24h_046:
24h_067:[/QUOTE]

Nhân đây mình xin giới thiệu thêm một chút về công nghệ mới của CN mạ lên nhựa (vt là POP - Plating on plastics): công nghệ mạ trực tiếp - Direct plating

Trong công nghệ mạ truyền thống trước đây, bề mặt nhựa sau khi xâm thực, hoạt hóa Pd thì cần được phủ thêm lớp nickel mạ hóa ( EN: Electroless nickel) để tăng độ dẫn điện, sau đó mới đi vào chuyền mạ điện (lót Cu, hoặc Ni - Cu bóng/Ni/Cr).
Ngày nay, với công nghệ mạ trực tiếp, sau bể hoạt hóa Pd, vật mạ sẽ được phủ lên một lớp Cu mỏng trong bước kế tiếp, tiếp đó sẽ là Cu bóng...
Việc bỏ đi một lớp EN sẽ giúp ổn định hơn chất lượng lớp mạ, rút ngắn thời gian xi mạ, giảm giá thành...

[FONT=Verdana][SIZE=2]Được đi tham quan nhà máy mạ kim loại trên nhựa Watson UPE, nhìn thấy họ làm như sau::liemkem (

[/SIZE][/FONT]<link rel="File-List" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CHiep%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C01%5Cclip_filelist.xml"><style>  </style>[FONT=Verdana][SIZE=2][FONT=Verdana][SIZE=2][COLOR=DarkSlateBlue][B]Công ty gồm có hai phân xưởng[/B][/COLOR]: phân xưởng sản xuất sản phẩm nhựa và phân xưởng mạ. Phân xưởng sản xuất sản phẩm nhựa gồm có: phòng thiết kế khuôn đúc, phòng gia công tạo khuôn đúc và khu gia công nhựa. Phân xưởng mạ gồm có: phòng phân tích và khu mạ kim loại trên nhựa.[/SIZE][/FONT][SIZE=3]
[/SIZE]
Sau khi gia công tạo sản phẩm nhựa rồi thì họ tiến hành xi mạ kim loại lên nền nhựa.

[/SIZE][/FONT]<link rel="File-List" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CHiep%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C01%5Cclip_filelist.xml"><style>  </style> [FONT=Verdana][SIZE=2]Do nhựa không dẫn điện được, [COLOR=Red][B]muốn xi mạ được kim loại trên nhựa thì phải tạo một lớp dẫn điện trên bề mặt nhựa[/B][/COLOR] để tiếp xúc điện được mới đem đi mạ điện, lớp dẫn điện này gọi là Nicken, dung dịch của nó gọi là Nicken hóa học dùng để mạ hóa.
<o:p></o:p>[/SIZE]
[/FONT] [FONT=Verdana][SIZE=2]Trước khi mạ hóa học được thì phải [COLOR=Black][COLOR=DarkSlateBlue][B]xâm thực[/B][/COLOR] tức là làm nhám bề mặt[/COLOR]. Thông thường có hai phương pháp làm nhám: phương pháp cơ học và phương pháp hóa học. Ở công ty Watson sử dụng phương pháp hóa học là dùng acid cromic (chất oxi hóa mạnh) để xâm thực bề mặt, nhiệt độ của hệ xâm thực là 68<sup>o</sup>C. Nhựa ABS (acrylonitril butadiene styrene), [COLOR=DarkSlateBlue][B]chất xâm thực sẽ oxi hóa lấy thành phần butadiene ra khỏi nhựa nền[/B][/COLOR], làm trên bề mặt nhựa xuất hiện những lỗ nhỏ (mắt thường không nhìn thấy được).:24h_060:
<o:p></o:p>[/SIZE][/FONT]
[FONT=Verdana][SIZE=2]Sau khi xâm thực xong, mẫu được cho qua dung dịch xúc tác palladium clorua (PdCl<sub>2</sub>) và SnCl<sub>2</sub>, Pd sẽ chui vào những lỗ nhỏ trên bề mặt nhựa, nhiệt độ hệ là nhiệt độ thường. Hệ PdCl<sub>2</sub> và SnCl<sub>2</sub> đóng vai trò như hệ keo giúp Nicken bám chắc trên bề mặt nhựa.
<o:p></o:p>[/SIZE][/FONT]
[FONT=Verdana][SIZE=2]Cho sản phẩm sau khi đã xúc tác Pd qua dung dịch mạ Nicken hóa học, dung dịch Nicken phản ứng oxid hóa khử xúc tác là Pd có sẵn trong các lỗ nhỏ, khi đó bề mặt nhựa sẽ được phủ một lớp mạ Nicken hóa học. Nicken phủ lên trên bề mặt và kết tủa vào những lỗ nhỏ, giống như những cái gai nhọn đâm vào bề mặt nhựa. Chính những lỗ nhỏ này sẽ giúp Nicken bám chắc lên bề mặt nhựa. Tiếp đến là đem đi mạ điện. Mạ điện thì có mạ đồng, Nicken, crom.:doctor (
<o:p></o:p>[/SIZE][/FONT]
[FONT=Verdana][SIZE=2][COLOR=DarkSlateBlue][B]Mạ đồng[/B][/COLOR] phải mạ 3 lớp đồng vì chủ yếu mạ để trang trí bề mặt nên phải có một lớp mạ nền ở dưới bề mặt lán, mịn. Dung dịch để mạ đồng là CuCl<sub>2</sub> (200g/lít) Nhiệt độ hệ mạ đồng khoảng 24-26<sup>o</sup>C. Sau đó lớp mạ Nicken hay crom lên để bề mặt được đẹp. <o:p></o:p>[/SIZE][/FONT]
[FONT=Verdana][SIZE=2]Đồng là lớp mạ lót, kế tiếp mạ Nicken, tiếp theo là mạ crom. Muốn mạ đồng thì phải có điện cực: catot là vật mạ, anot là viên bi đồng, mạ đồng dung dịch cơ bản là CuSO<sub>4</sub> và chất phụ gia. Mạ đồng thì có hai loại phụ gia giúp phủ đều bề mặt, thứ hai là làm bóng bề mặt.
<o:p></o:p>[/SIZE][/FONT]
[FONT=Verdana][SIZE=2][COLOR=DarkSlateBlue][B]Mạ Nicken[/B][/COLOR] thì anot là Nicken, dung dịch mạ Nicken chủ yếu là Nicken Sulfat (30g/lít), Nicken Clorur, Acid Boric và chất phụ gia, nhiệt độ hệ mạ hóa Nicken khoảng 50<sup>o</sup>C. Mạ Nicken thành phần cơ bản là Nicken sulfat, Nicken chlorite, phụ gia thì có 3 loại: tạo độ dẻo, tạo độ bóng, chống châm kim do trong quá trình phản ứng ở catot có tạo những bọt khí, nên phải có những chất thấm ướt để ngăn không cho bọt khí xuất hiện trên bề mặt vật mạ, thế mạ khoảng 6 vôn đối với Nicken.
<o:p></o:p>[/SIZE][/FONT]
[FONT=Verdana][SIZE=2][FONT=Verdana][COLOR=DarkSlateBlue][B]Mạ crom[/B][/COLOR] thì anode là chì do nếu dùng một thanh crom thì đắt tiền, nên dùng dung dịch Crom. Nếu mà không có chất phụ gia thì lớp mạ xấu., mạ đồng khoảng 4 vôn. Mạ Crom thì dung dịch cơ bản là acid cromic (tỷ lệ rất thấp), thế khoảng từ 3-5 vôn, khử Cr<sup>6+</sup> về crom kim loại. Khí hidro tạo ra rất nhiều cả trên catot lẫn anot, nên sử dụng một dung dịch tạo bọt ở trên bề mặt, khi khí hidro sinh ra nó sẽ không bay lên được. CrO<sub>3</sub> (430mg/lít) rắn phản ứng với nước tạo acid bromic H<sub>2</sub>CrO<sub>4</sub> và H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (1g/lít) có vai trò làm tăng tính oxi hóa của acid bromic.

Đều có người thường xuyên lấy mẫu [/FONT][/SIZE][/FONT][FONT=Verdana][SIZE=2][FONT=Verdana](khoảng 3 tiếng/ lần)[/FONT][/SIZE][/FONT][FONT=Verdana][SIZE=2][FONT=Verdana] ở các bể để xem hàm lượng các thành phần giảm bao nhiêu, để bổ sung các thành phần đầy đủ cho quá trình mạ.

[/FONT][/SIZE][/FONT]<link rel="File-List" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CHiep%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C01%5Cclip_filelist.xml"><style>  </style>[FONT=Verdana][SIZE=2][FONT=&quot][FONT=Verdana][COLOR=DarkSlateBlue][B]Về vấn đề xử lý nước thải[/B][/COLOR]: nước thải chảy xuống hầm dưới đất, sau đó được bơm lên trên bộ phận xử lý nước thải. chủ yếu chuyển Cr<sup>6+</sup> thành Cr<sup>3+</sup>, bỏ hóa chất là các monomer vào nước thải để tạo các bông kết tủa ion kim loại, lắng xuống đáy. Nước trong được gạn đi ra bên ngoài, điều chỉnh pH và cho trở lại môi trường. Bả rắn sẽ được bơm xuống máy ép, ép thành những bánh và sẽ được giao cho công ty xử lý môi trường xử lý.

thân.:24h_038:
[/FONT][/FONT][/SIZE][/FONT]

UPE-Watson hiện nay đang sử dụng công nghệ mạ "cổ điển" (Conventional technology).

Có một và thông tin của bạn trên đây đưa ra chưa chính xác, để tranh hiểu nhầm cho nhựng bạn khác, mình xin được cập nhật lại như sau:

[QUOTE]Mạ đồng phải mạ 3 lớp đồng vì chủ yếu mạ để trang trí bề mặt nên phải có một lớp mạ nền ở dưới bề mặt lán, mịn. Dung dịch để mạ đồng là CuCl2 (200g/lít)[/QUOTE]

Mạ đồng chỉ có 2 lớp, lớp đầu tiên là đồng lót, sau đó là đồng bóng. Lớp đồng lót thường được những nơi khác thay bằng Nickel lót, với lợi thế là dễ sử dụng và chi phí sản xuất thấp hơn đồng lót.
Trong bể mạ đồng, muối đồng được sử dụng là đồng sulfate chứ không phải là đồng chloride.

[QUOTE]Mạ crom thì anode là chì do nếu dùng một thanh crom thì đắt tiền, nên dùng dung dịch Crom. Nếu mà không có chất phụ gia thì lớp mạ xấu., mạ đồng khoảng 4 vôn. Mạ Crom thì dung dịch [B]cơ bản là acid cromic (tỷ lệ rất thấp)[/B], thế khoảng từ 3-5 vôn, khử Cr6+ về crom kim loại. Khí hidro tạo ra rất nhiều cả trên catot lẫn anot, [B]nên sử dụng một dung dịch tạo bọt ở trên bề mặt, [/B][B]khi khí hidro sinh ra nó sẽ không bay lên được.[/B] [/QUOTE]

Có nhiều thông tin ở đoạn này không chính xác:

- Không ai sử dụng anod chrome trong bể mạ chrome cả, điện cực thường được sử dụng nhất là chì. Lý do không phải do chrome đắt tiền.
- Thành phần cơ bản là acid chromic, nồng độ của CrO3 tương ứng thường từ 200-280g/l.

- Mục đích của việc sử dụng chất tạo bọt (fume retardant) không phải là để giữ lại hydro. Ngược lại, nếu bạn cho quá nhiều chất tạo bọt, hydro sẽ bị giữ lại nhiều sẽ có khả năng dẫn đến việc bị nối mạch giữa anod và cathod. Lúc đó bạn sẽ nghe tiếng nổ lách tách nho nhỏ, hoặc thậm chí sẽ là một tiếng nổ ầm khá lớn.
Tác dụng của chất tạo bọt là giúp giữ lại acid chromic trong dung dịch, tránh bị lôi cuốn theo hơi hydro bay lên. Có lẽ bạn cũng biết tác động xấu của Cr(VI) đến sức khoẻ con người là như thế nào rồi phải không?

[QUOTE][B]CrO3 (430mg/lít) rắn phản ứng với nước tạo acid bromic H2CrO4 và H2SO4 (1g/lít) có vai trò làm tăng tính oxi hóa của acid bromic.[/B][/QUOTE]

Đoạn này là dành cho công đoạn đầu tiên, thuộc về quá trình xâm thực nhựa mà bạn ơi. :D

cảm 2 ơn bác

Bác vaduc và bác C.H.V có thể tổng hợp lại bài này cho chính sác được không ?.
Em là dân ngoại đạo với món này nhưng em lại đang rất cần cái này.
Thank rất nhiều .
ps vaduc :bác tổng hợp dc hoặc có tài liệu gì về cái pp Mạ kim loại (cụ thể là đồng) lên nhựa thì bác send em với .Thank phát nữa =>lehung883@gmail.com

lại còn cái dung dịch Pdcl2 và Sncl2 này kiếm đâu dc các bác ơi (đặc biệt là thằng Pdcl2)

Các bạn có thể nói cho mình biết ngoài [B]công nghệ mạ cổ điển[/B] còn có những công nghệ mạ nào khác nữa. Và có thể nói sơ lược qua các công nghệ đó để mọi người có thể hiểu biết thêm không ?

thân.

[QUOTE=C.H.V;41278]Các bạn có thể nói cho mình biết ngoài [B]công nghệ mạ cổ điển[/B] còn có những công nghệ mạ nào khác nữa. Và có thể nói sơ lược qua các công nghệ đó để mọi người có thể hiểu biết thêm không ?

thân.[/QUOTE]

Có một công nghệ [B]mạ trực tiếp[/B] (Dỉect plating) lên nhựa, mặc dù đã có tứ khá lâu nhưng do một số hạn chế về công nghệ nên gần đây mới bắt đầu được triển khai rông rãi. (Mình tìm cách up hình lên đây để minh họa cho dễ hiểu nhưng không biết làm thế nào, các bạn chỉ giúp với)

Một cách căn bản, mạ trực tiếp khác với mạ truyền thống là không có gia đoạn mạ hóa nickel.
nếu xét về lợi ích thực tế trong sản xuất thì có thể kể đến như: rút ngắn thời gian (tăng sản lượng), tỉ lệ NG giảm, giảm khâu rửa...

Trong mạ truyền thống, quy trình sơ lược như sau:

Molding ABS -> Etching -> Neutrolizing -> Activating (Pd/Sn) -> E'lés Ni -> Strike layer (Ni or Cu) -> Electrolytic plating (Cu/Ni/Cr)

Còn quy trình của mạ trực tiếp:

Molding ABS -> Etching -> Neutrolizing -> Activating (Pd/Sn) -> Cu-Link -> Electrolytic plating (Cu/Ni/Cr)

[QUOTE=vaduc;41422]Có một công nghệ [B]mạ trực tiếp[/B] (Dỉect plating) lên nhựa, mặc dù đã có tứ khá lâu nhưng do một số hạn chế về công nghệ nên gần đây mới bắt đầu được triển khai rông rãi. (Mình tìm cách up hình lên đây để minh họa cho dễ hiểu nhưng không biết làm thế nào, các bạn chỉ giúp với)

Một cách căn bản, mạ trực tiếp khác với mạ truyền thống là không có gia đoạn mạ hóa nickel.
nếu xét về lợi ích thực tế trong sản xuất thì có thể kể đến như: rút ngắn thời gian (tăng sản lượng), tỉ lệ NG giảm, giảm khâu rửa...

Trong mạ truyền thống, quy trình sơ lược như sau:

Molding ABS -> Etching -> Neutrolizing -> Activating (Pd/Sn) -> E'lés Ni -> Strike layer (Ni or Cu) -> Electrolytic plating (Cu/Ni/Cr)

Còn quy trình của mạ trực tiếp:

Molding ABS -> Etching -> Neutrolizing -> Activating (Pd/Sn) -> Cu-Link -> Electrolytic plating (Cu/Ni/Cr)[/QUOTE]

Theo công nghệ mạ truyền thống cho nhựa ABS, việc sử dụng acid H2SO4, acid Chromic, xúc tác muối chlorua PdCl2, thiếc chlorua SnCl2 và lượng lớn formaldehyde gây ra vấn đề ô nhiễm môi trường và độc hại sức khỏe rất lớn.

Công nghệ xử lý bề mặt ABS trước khi mạ điện nay đã đạt tới một tiến bộ mới về điều này.

Tôi xin giới thiệu cho các bạn một công thức cơ bản để tìm hiểu tiếp:

- Bề mặt ABS được chà nhám #600 -800
- Ngâm bề mặt ABS trong dung dịch NaOH ( 40%) trong 4 giờ
- Trung hòa bề mặt bằng dung dịch HCl loãng
- Rửa nước ấm loại bỏ muối sau khi trung hòa
- Hoạt hóa bề mặt bằng dung dịch AgNO3 (30%) có chứa 30% dioxane trong vòng 30 phút
- Mạ hóa học lớp đồng bằng dung dịch mạ thông dụng CuSO4 và phụ gia
Lớp đồng tạo thành sẽ là lớp bám chắc trên bề mặt ABS , sẵn sàng cho bước mạ điện kế tiêp.

Có thể thay thế dioxane bằng hỗn hợp dung môi khác có cùng thông số hòa tan với các chất butadien, acrylonitril.

Thời gian hoạt hóa sẽ không kéo dài như bước mạ trực tiếp trước đây và giúp bảo vệ môi trường tốt hơn.

Thân,

Teppi

Hi,

Hôm nay mình muốn đi vào chi tiết thêm của từng công đoạn trong quy trình mạ lên nhựa, bạn nào có ý kiến nào thêm thì bổ sung cho mình nha. :-)

Đâu tiên của quy trình mạ là [B]tẩy dầu mỡ[/B]. Tuy nhiên quá trình này có thể được bỏ qua, lý do mình sẽ giải thích.

Trong quá trình tẩy dầu mỡ, vật liệu cần mạ sẽ được ngâm trong dung dịch chứa chất tẩy dầu mỡ (tất nhiên rồi :D), thường là một chất hoạt động bề mặt.
Dầu mỡ cần được tẩy phần lớn xuất hiện trong công đoạn ép khuôn, thổi nhựa. Một phần có thể từ mồ hôi của người thao tác, gắn vật cần mạ lên gá treo...

Tiếp theo là quá trình [B]xâm thực bề mặt(Etching)[/B] nhựa.

Như ta đã biết, bề mặt nhựa, ở đây là ABS hoặc ABS/PC là bề mặt trơ (về mặt điện hoá, dẫn điện), do đó vật mạ cần được xâm thực để tạo độ xốp giúp làm tăng độ bám của kim loại lên bề mặt nhựa trong các bước tiếp theo.

Quá trình xâm thực được thực hiện trong bể chrome, thông số cơ bản là: acid chromic (400g/l), acid sulfuric (400g/l), Chrome (III) ion < 30g/l, ngoài ra còn sử dụng chất thấm ướt giúp làm tăng sự tiếp xúc của bề mặt với dung dịch etching, và làm giảm sự bay hơi của dung dịch etching.

Như đã nói bên trên, quá trình tẩy dầu mỡ có thể được bỏ qua do bản thân dung dịch etching là một dung dịch oxy hoá rất mạnh và có thể phá huỷ dầu mỡ trên bề mặt vật mạ, nếu có.

Trong quá trình etching, một lượng nhất định hexavalent chrome sẽ bị khử về trivalent chrome. Nếu nồng độ của trivalent chrome lớn hơn 40g/l thì quá trình xâm thực xẽ bị hạn chế, và nếu trên 90 g/l thì gần như sẽ không thể xâm thực bề mặt nhựa.

Với nhựa ABS thì quá trình xâm thực xảy ra tương đối dễ dàng hơn so với xâm thực cho bề mặt ABS/PC. Nếu tỉ lệ PC trên 65% thì hiện chưa có giải pháp nào khả thi cho việc xi mạ lên vật liệu này.

Sau quá trình xâm thực, vật mạ sẽ cần được rửa qua nước rất nhiều lần để [B]loại bỏ Cr (IV) [Cr Reducer][/B] - do Cr(IV) sẽ làm ô nhiễm các công đoạn tiếp theo. Để việc loại bỏ Cr(IV) được dễ dàng và triệt để, thông thường sẽ sử dụng một chất khử Cr(IV) về Cr(III).

...

(to be continued)
...

Thanks for reading...