طرح توجیهی آبکاری قطعات پلاستیکی به منظور امکان سنجی طرح و عملی بودن و یا نبودن پروژه مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به محدود بودن منابع تامین فلزات، امروزه شاهد جایگزینی پلاستیک به جای این فلزات با ارزش می باشیم. اما برای اینکه بتوانیم از پلاستیک در کاربردهای مشابه استفاده کنیم، لازم است که از نظر ظاهری و ویژگی ها کمی مشابه با فلز باشد؛ از همین رو از آبکاری قطعات پلاستیکی استفاده می شود. در صورتی که مایل به فعالیت در این زمینه هستید، جهت آشنایی با تمامی جوانب طرح توجیهی آبکاری قطعات پلاستیکی تا انتهای این مقاله همراه ما باشید. جهت ارائه سفارش و نوشتن طرح توجیهی کلیک کنید.
منبع: طرح توجیهی آبکاری قطعات پلاستیکی
به مجموعه فرآیند هایی که تحت آن، سطح فلزی و یا غیرفلزی هر گونه اجسام اعم از رسانا، نیمه رسانا و نارسانا برای رسیدن به سطح مناسبی جهت کاربردهای صنعتی و تزئینی با لایه هایی از فلز و یا غیر فلز پوشیده شود، آبکاری می گویند. آبکاری قطعات، به میزان قابل توجهی هزینه های تولید را کاهش می دهد.
آبکاری قطعات پلاستیکی صنعتی نو محسوب می شود اما عواملی شامل سبک بودن پلاستیک ها، روش تولید ساده، امکان قالب گیری سریع تر، بدون نیاز به پرداخت پس از قالب گیری، استحکام فیزیکی در حد انتظار و … موجب افزایش رشد و توسعه این صنعت شده است.
در گذشته ABS اولین پلیمری بود که قابل آبکاری بود، اما امروزه به کمک حلال های ویژه، بسیاری از پلاستیک ها قابل آبکاری هستند و از قطعات آبکاری شده در صنایع مختلف از جمله اتومبیل سازی، لوازم خانگی، اسباب بازی، موتور سیکلت سازی، دوچرخه سازی، زیورآلات و … استفاده می شود.
امروزه متناسب با نیاز صنایع و استانداردهای که در این زمینه تعریف شده است، پوشش های فلزی با استفاده از یکی از روش هایی که در ادامه به آن ها اشاره کرده ایم، بر روی قطعه مورد نظر قرار می گیرند.
بر اساس سیستم طبقه بندی وزارت صنایع و معادن، کد آیسیک مرتبط با آبکاری قطعات پلاستیکی، کد 25201672 می باشد.
هدف از آبکاری قطعات پلاستیکی یکی از دو مورد زیباتر کردن قطعات پلاستیکی و یا افزایش مقاومت پلاستیک در برابر سایش، قابلیت انعکاس نور و … می باشد. لازم است برای حضور دو هدف زینتی و فنی ذکر شده، قطعات آبکاری شده دارای خصوصیات زیر باشد:
به مهم ترین مزایای آبکاری قطعات پلاستیکی در ادامه اشاره کرده ایم:
از مهم ترین کاربردهای آبکاری قطعات پلاستیکی، مواردی است که در ادامه آورده شده است :
در زمینه آبکاری قطعات پلاستیکی، زمانی جایگزینی روش های مختلف مطرح می باشد که بخواهیم موارد کاربرد کاملا مشابه را با یکدیگر مقایسه کنیم. اما با یک بررسی کلی به این نتیجه رسیده ایم که اغلب روش های پوشش دهی تنها در محدوده خاصی قابل استفاده هستند و بهترین کارایی و اصطلاحا راندمان را از نظر فنی و اقتصادی دارند. از همین رو در همان روش های خاص خود بیشترین استفاده را دارند و در دیگر کاربردها، از روش های دیگری نیز استفاده می شود.
در ادامه به برخی از روش ها که برای آبکاری و پوشش دهی قطعات پلاستیکی و سطوح مواد غیرهادی، استفاده می گردد، پرداخته ایم:
از میان روش هایی که به آن ها اشاره کردیم، رقیب و جایگزین اصلی روش مورد بررسی در این طرح، پوشش گذاری تحت خلاء است. در ادامه این روش را با روش الکتروپلیتینگ مقایسه کرده ایم:
البته در برخی موارد نیز پوشش دهی به روش خلاء نسبت به روش الکتروپلیتینگ مزیت هایی دارد که در ادامه به آن ها اشاره کرده ایم:
بر اساس توضیحاتی که ارائه کردیم هر کدام از روش های مورد استفاده برای آبکاری، در محدوده خود بهترین کارایی را دارند و زمانی که بخواهیم از آن ها برای یک کاربرد کاملا مشابه استفاده کنیم می توانیم مزیت ها و معایب آن ها را مقایسه کنیم.
در دنیای امروزه، فلزات از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند و از سویی دیگر محدود بودن منابع تامین آن ها نیز سبب شده است که دارای قیمت های بالایی باشد. از همین رو تولیدات پلاستیک رو به افزایش می باشد که با قیمت های مناسبی در اختیار صنایع قرار می گیرد.
برای اینکه بتوان از پلاستیک ها به جای فلزات استفاده کرد، لازم است که درخشندگی کافی به اندازه فلزات را داشته باشند، از همین رو اقدام به آبکاری آن ها می نمایند. بنابراین در مواردی که نیاز به یک فلز درخشنده است، می توانید قطعه پلاستیکی آبکاری شده را جایگزین آن کرد که ضمن داشتن کارایی مشابه، هزینه کمتری را در پی دارد.
آبکاری قطعات پلاستیکی، فرآیندی فیزیکی می باشد به همین دلیل واحد های صنعتی تولید کننده قطعات پلاستیکی آبکاری شده، غالبا در مناطقی احداث شده اند که به مراکز مصرف نزدیک است؛ از همین رو واردات و صادرات این محصول صورت نمی گیرد.
آماری دقیقی از میزان ظرفیت، تولید و مصرف قطعات پلاستیکی آبکاری شده در جهان وجود ندارد اما آنچه که مشخص می باشد این است کشورهایی که در زمینه تولید لوازم خانگی، لوازم الکتریکی، الکترونیکی، مخابرابی و وسایل تزئینی و … فعال هستند از قطعات پلاستیکی آبکاری شده، بیشترین استفاده را می کنند.
برای تولید قطعات آبکاری پلاستیکی به برخی مواد اولیه به شرح موارد زیر نیاز است:
فرآیند آبکاری قطعات پلاستیکی در دو مرحله اصلی شامل موارد زیر انجام می شود :
رسانا کردن یک قطعه پلاستیکی لازمه آبکاری می باشد که در ادامه توضیحات مختصری را از مراحل رسانا کردن یک قطعه پلاستیکی آورده ایم :
پس از بیرون آمدن ABS و دیگر پلاستیک ها از درون قالب، دارای الکتریسته ساکن هستند و چنانچه محیط تمیز نباشد و در ورق محفوظی پیچیده نشوند، ذرات گرد و غبار موجود در هوا را به خود جذب می کنند.
لزوم مرحله چربی گیری برای از بین بردن این آلودگی ها و آلودگی های ناشی از روغن ها، مواد اسپری شونده برای آماده سازی قالب جهت تزریق و … می باشد.
به منظور جلوگیری از انتقال مواد چربی گیر که ماده ای قلیایی می باشد به محلول زبرسازی که اسیدی می باشد، بهتر است در این مرجله اسید شویی انجام شود که ضمن خنثی کردن قلیائیت سطح قطعه، آن را آماده مرحله زبرسازی می کند.
در این مرحله زبرسازی قطعه به صورت میکروسکوپی انجام می شود و با ایجاد خلل و فرج در سطح قطعه، چسبندگی فلز به پلیمر نیز افزایش پیدا می کند.
به منظور زبرسازی سطح قطعه از دو روش مکانیکی و شیمایی استفاده می شود. در روش مکانیکی با پرتاپ شن های ویژه به قطعه ای که در حال دوران است، سطح قطعه زبر می گردد. این روش عملی است و برای باکالیت ها نیز نتایج بهتری را به همراه دارد.
اما روش بهتر و متداول تر، استفاده از روش شیمایی می باشد. دلیل این موضوع این است که برای مثال در مورد ABS که جزء بوتادین خورده شده اما در عین حال ساختمان آن تخریب نمی شود و سطح قطعه با خلل و فرج زاویه دار شده و آماده گرفتن فیلم هادی می شود.
ترکیبات محلول هایی که برای زبرسازی قطعات مورد استفاده قرار می گیرد، با یکدیگر متفاوت می باشند. محلول زبرسازی نه تنها جزء لاستیکی قطعه را در خود حل می کند، بلکه سایر مواد شبکه را نیز به آرامی در خود حل می نماید. بنابراین زمان ماندن قطعه در محلول برای به دست آوردن یک سطح زبر مهم است.
پس از هر مخزنی که دارای اسید کرومیک است، مرحله کروم گیری الزامی است و هدف از آن این است که در مصرف اسید کرومیک صرفه جویی شود.
به این ترتیب اسید کرومیکی که از وان زبرسازی همراه با قطعه خارج خارج می شود، در مخازنی که دارای آب است گرفته می شود تا از آن برای جبران کمبود وان زبرسازی که به واسطه تبخیر و یا دیگر راه ها از بین می رود، استفاده گردد.
بنابراین محلول به دست آمده در این مرحله، یک محلول شستشو می باشد، با این تفاوت که سرریز ندارد و دور ریخته نمی گردد. هر چه محلول به دست آمده، رقیق تر باشد، به همان نسبت مقدار موادی که با شستشوی پس از آن هدر می روند نیز کمتر خواهد بود. بنابراین لازم است که سعی شود اسید کرومیک کمتری همراه با قطعه وارد این محلول گردد.
برای کاهش قابل توجه اسید کرومیک موجود بر روی قطعه، در این مرحله قطعه را در دو وان که آب وان دوم سرریز شده و به وان اول می ریزد، شستشو می دهند.
برای حذف آخرین بازمانده محلول اسید کرومیک بر روی قطعات، مرحله خنثی سازی نیز انجام می شود. چراکه ممکن است پس مانده اسید کرومیک در حفره های کور قطعات باقی مانده باشد که می تواند از آبکاری شیمیایی جلوگیری کند.
در این مرحله از ترکیب اسید کلریک کاملا خالص استفاده می شود. برای تهیه این محلول لازم است که مخزن تا نیمه از آب خنک پر شود و در حالی که همزده می شود مقدار 180 سی سی در لیتر به آن اسید اضافه گردد.
بهتر است در هنگام ریختن اسید، هواکش ها روشن شود و به منظور کم شدن تبخیر اسید در محلول، توسط پمپ های دستی و با شلنگ در ته مخزن خالی شود. محلول خنثی سازی به تدریج انجام می شود و زمانی که اسید کرومیک قطعات گرفته می شود، رنگ آن ها به رنگ سبز نزدیک تر می شود.
پس از اتمام مرحله خنثی سازی، قطعات وارد وان حاوی اسید کلریدریک می شوند.
مهم ترین مرحله آبکاری قطعات پلاستیکی، حساس سازی است. برای شروع آبکاری روی پلاستیک، لازم است سطح آن حساس شود.
برای اینکار ذره های کوچکی از فلز پالادیوم را بر روی قطعه قرار می دهند که در مرحله آبکاری به عنوان کاتالیزور برای شروع فرآیند آبکاری عمل می کنند.
برای حساس سازی، ابتدا قطعه را در محلولی از کلرید قلع و کلرید پالادیوم غوطه ور می کنند و پس از گذشت زمان لازم، کمپلکسی از قلع و پالادیوم بر روی سطح قطعه به وجود می آید که در مرحله بعد آن، نمک های قلع حذف شده و تنها فلز پالادیوم بر روی آن باقی می ماند.
شستشو در دوان متوالی که آب وان دوم به وان اول سر ریز می شود، صورت می گیرد.
در مرحله شناب دهی، هدف حدف نمک های قلع می باشد. نمک های قلع که جزئی از کمپلکس جذب شده در سطح قطعه هستند و پالادیوم را تا هنگام استفاده حفظ می کنند، طی این مرحله در داخل محلول حل می شوند و فقط فلز پالادیوم در سطح آن باقی می ماند و مرکز تجمع فلز روکش خواهد بود.
شستشو طی این مرحله همانند شستشوی قبل از شتاب دهی، قادر به زدودن محلول روی قطعه نیست؛ اما واکنش های هیدرولیزی را که روی سطح قطعه انجام می دهد، این مرحله را الزامی کرده است.
پلاستیک فعال شده، لازم است با روکش فلزی پوشانده شود تا رسانا گردد. به منظور عبور جریان لازم برای شروع آبکاری الکترولیتی، لازم است در این مرحله از ضخامت پوشش مناسبی استفاده شود.
ایجاد روکش و پوشش اولیه با استفاده از محلول های شیمیایی و بدون برق انجام می شود. این محلول ها روکش های بسیار نازکی را به وجود می آورند و هنگامی که سطح کاملا پوشانده شود، واکنش به پایان می رسد.
محلول های آبکاری شیمیایی ضمن اینکه باید در بردارنده نمک فلزی باشند، باید احیا کننده برای واکنش شیمایی نیز باشند تا کاتیون ها را احیا کنند. این کار نیازمند یک شروع کننده می باشد که معمولا خود فلز می باشد. برای اینکار ممکن است از فلزهای مس و یا نیکل استفاده شود.
پس از اتمام فرآیند آبکاری شیمایی قطعه پلاستیکی، در واقع قطعه اولیه به قطعه ای با سطح هادی و رسانا تبدیل می شود و می توان از این مرحله به بعد از روش های متعارف آبکاری قطعات فلزی استفاده نمود. اما لازم است به دلیل اینکه ماهیت قطعه، پلاستیکی است به برخی نکات توجه شود:
آبکاری قطعات پلاستیکی آماده شده در مرحله قبل با استفاده از جریان برق (Plating Electro)
در این روش از آبکاری نیکل، کروم، برنج و طلا برای تزئین قطعات پلاستیکی استفاده می شود که از میان آن ها بیشتر قطعات با کروم، نیکل آبکاری شده اند.
الکترولیز
به روشی که طی آن به کمک جریان الکتریکی فلز از محلول الکترولیت جدا می گردد، الکترولیز گفته می شود. فرآیند الکترولیز با استفاده از جریان مستقیم انجام می شود و الکتریسیته مصرفی به انرژی شیمیایی و گرمایی تبدیل می شود.
این فرآیند منجر به تجزیه الکترولیت و آزاد شدن فلز می شود و آن را به صورت پوشش در سطح کاتد و یا قطعه ای که به کاتد وصل است، می نشاند. میزان نشسته شدن فلز در سطح کاتد، وابسه به قانون فاراده است که عبور یک فاراده الکتریسیته منجر به آزاد شدن یک اکی والات فلز در سطح کاتد می گردد.
آبکاری مس-کروم- نیکل | طرح توجیهی آبکاری قطعات پلاستیکی
از آبکاری مس، کروم، نیکل غالبا برای موارد تزئینی استفاده می شود. برای اینکار ابتدا یک لایه مس بر روی قطعه می نشیند و سپس آب نیکل بر روی آن قرار داده می شود.
از آنجایی که پوشش نیکل در طولانی مدت کدر می شود و رنگ آن در محیط های خورنده، زرد می گردد و حتی ممکن است به سبزی نیز برود، بر روی آن از یک لایه رسوب کروم استفاده می شود که دوام و حفاظت قطعه را در برابر خوردگی بیشتر می کند.
برای تهیه طرح توجیهی در زمینه های مختلف می توانید با کارشناسان تماس بگیرید. از جمله خدمات مرکز مشاوره کسب و کار کاردوک می توان به موارد زیر اشاره داشت :
برای دریافت مشاوره از متخصصان مرکز مشاوره کسب و کار و کاریابی کاردوک جهت نوشتن طرح توجیهی می توانید با شماره 02166418908 تماس بگیرید.