Смесь пластика и металла

Обновлено: 07.01.2025

Металлизация пластика, которая выполняется преимущественно электрохимическим методом, позволяет значительно усилить устойчивость полимерных материалов к механическим повреждениям, воздействию высокой влажности и повышенной температуры. Немаловажным является и то, что изделия, для изготовления которых был использован металлизированный пластик, весят значительно меньше, чем аналогичные детали из чистого металла.

Хромированный пластиковые детали автомобиля — распространенный пример металлизации пластмассы

Химическая металлизация пластмасс активно используется для производства световых фильтров, катализаторов, печатных плат, заготовок для дальнейшей гальванизации, а также многого другого.

Как выполняется металлизация изделий из пластика

Такие разнородные материалы, как металл и пластик, имеют различные коэффициенты теплового расширения. В связи с этим при нанесении слоя металла на полимерный материал не избежать возникновения внутренних напряжений, стабилизировать которые позволяет подслойная поверхность. Для ее создания обычно используют медь. Когда предварительное меднение пластикового изделия выполнено, на него наносится финишный слой никеля или хрома.

Структура покрытия, полученного в результате металлизации пластика, может формироваться из нескольких слоев, в качестве которых могут выступать:

блестящий медный слой;
медный слой с матовой поверхностью;
полублестящий никелевый слой;
никелевый слой с блеском;
никелевый слой с матовой поверхностью;
конверсионный слой.

Типы наносимых на пластик многослойных гальванических покрытий

Наносимый на пластиковое изделие металлизированный слой может иметь не только различную структуру, но и различные декоративные характеристики. Так, это может быть покрытие велюрового, блестящего, осветленного, патинированного, черненого и других типов. Выполняют металлизацию пластика не только для улучшения его декоративных характеристик, но также для того, чтобы продлить срок его эксплуатации. В частности, никель, нанесенный на пластиковое изделие, обжимает его поверхность, тем самым способствуя ее укреплению.

В зависимости от того, для чего осуществляют металлизацию пластика, выполняют ее с применением электролитических растворов различного типа. Такими растворами могут быть:

электролиты для выполнения блестящего меднения;
электролитические растворы для покрытия поверхности пластиковых изделий никелем;
растворы, при помощи которых создаются покрытия с вкраплением твердых частиц, или покрытия велюрового типа.

Никелированные гальваническим способом детали

Металлизировать пластиковое изделие можно не только хромом и никелем, но и цинком и оловом. При помощи пленок из данных металлов, наносимых на пластиковую поверхность после ее пассивирования, обрабатываемая деталь защищается от негативного воздействия повышенной влажности и образования налета.

Поскольку металлический подслой, создаваемый на пластиковой поверхности, отличается не слишком высокой электропроводностью, процедуру электрохимической металлизации пластика проводят с использованием тока небольшой плотности (0,5–1 А/дм 2 ). Если применять ток более высокой плотности, это приведет к возникновению биполярного эффекта, что в свою очередь вызовет растворение подслоя в том месте, где изделие соединено с проводом, подводящим к нему электрический ток. Чтобы не столкнуться с таким негативным явлением, на сформированный подслой наносят дополнительный слой меди или никеля, причем делается это с использованием тока небольшой плотности. Последующую металлизацию пластика выполняют на обычных режимах.

Особенности нанесения металлических покрытий методом гальваники

Металлизацию пластика с помощью гальванического способа проводят в достаточно плотных электролитических растворах. Устойчивое положение обрабатываемым изделиям, находящимся в таких растворах, обеспечивают подвешиванием специальных утяжелителей.

Схема нанесения гальванического покрытия

Чтобы сформировать на поверхности пластикового изделия качественное гальваническое покрытие, необходимо также большее количество контактов, через которые на подслой обрабатываемой детали подается электроток. Перед металлизацией пластика надо выполнить несколько достаточно сложных процедур, которые обеспечат хорошую адгезию пластика с наносимым металлизированным слоем.

Сущность адгезии и влияющие на нее факторы

Адгезия, как известно, является характеристикой качества сцепления разнородных материалов между собой. Чтобы сцепление между пластиковой основой и металлическим покрытием было качественным, прочность покрытия на отслаивание должна соответствовать 0,8–1,5 кН/м, а на разрыв – 14 МПа. Современные технологические методы металлизации пластика позволяют добиваться адгезии, величина которой доходит до 14 кН/м.

На сегодняшний день не существует ни одной теории, которая бы могла точно объяснить все нюансы сцепления разнородных материалов между собой. Если ориентироваться на химическую природу адгезии, то она возникает вследствие химических взаимосвязей разнородных материалов. В частности, при металлизации полимерных материалов такие связи появляются между функционально активными группами, имеющимися на поверхности пластика, и наносимым на нее металлом.

Виды разрушений адгезионных соединений

Существует и молекулярная теория, согласно которой адгезия между разнородными материалами возникает вследствие того, что на межфазной поверхности присутствуют межмолекулярные силы, которые и способствуют сцеплению. По этой же теории, адгезия определяется взаимодействием двух полюсов или возникновением водородных связей между разнородными материалами.

Согласно электрической теории, причиной адгезии является двойной электрический слой, появляющийся при взаимодействии пары тел. В таком слое, который не дает телам отходить друг от друга, формируются электростатические силы притяжения положительных и отрицательных зарядов.

Наиболее признанной среди специалистов является диффузная теория, согласно которой адгезия возникает вследствие формирования межмолекулярных связей между разнородными материалами. В результате на границе соприкосновения двух материалов формируется новый промежуточный слой, и такая граница фактически стирается.

Существует еще и механическая теория, которая объясняет, что адгезия возникает вследствие анкерного сцепления между выступающими частями наносимого покрытия и углублениями в основном материале. В результате такого сцепления образуются так называемые механические замки, которые и обеспечивают адгезию.

Для прочного осаждения металла необходима благоприятная структура поверхности пластика

На качество адгезии при металлизации пластика оказывает влияние целый ряд параметров, к которым следует отнести:

прочность пластика;
наличие и количество химически активных групп на поверхности пластика;
наличие промоторов – стимуляторов адгезии, в качестве которых могут выступать пластификаторы, соединения олова и хрома;
отсутствие антипромоторов – элементов, которые могут не только ухудшить качество промежуточного слоя, но даже разрушить его;
структура наносимого металла;
режимы выполнения металлизации.

Цели металлизации пластмасс

Вакуумный метод

Вакуумная металлизация пластмасс используется для того, чтобы нанести на них нихром или алюминий. Для практической реализации такой технологии, как уже понятно из ее названия, необходима специальная камера, в которой создается вакуум. Наиболее активно вакуумную металлизацию пластика применяют для обработки автомобильных деталей, сантехнических и осветительных приборов, пластиковой фурнитуры различного назначения.

Нанесенному таким образом металлизированному покрытию придают высокую твердость и устойчивость к воздействию повышенной влажности, используя специальные лакокрасочные составы.

Как выполнить металлизацию пластика в домашних условиях

Металлизированный пластик можно получить и в домашних условиях. Для этого применяют несколько распространенных методик. Наиболее популярная и доступная из них – химическая, для ее реализации не потребуется специальное оборудование. При помощи данной технологии на поверхность пластика можно нанести тонкий слой меди или серебра, что придаст готовому изделию исключительную декоративность.

Вне зависимости от выбранного способа металлизации обрабатываемую деталь следует очистить от механических загрязнений

Меднение пластика

Металлизацию пластика при помощи меди выполняют в несколько этапов.

Тщательное ошкуривание поверхности, в процессе которого с нее необходимо удалить все выпуклости и другие дефекты. После ошкуривания изделие необходимо обработать абразивным порошком.
Обезжиривание поверхности. Изделия, изготовленные из полиакрилатов, обезжириваются перед металлизацией в растворе каустической соды, в который деталь помещается на сутки. Для обезжиривания полиамидных материалов используется обычный бензин.
Промывка обезжиренного изделия в дистиллированной воде.
Сенсибилизация – процесс формирования на пластике пленки из гидроокиси олова. Для этого изделие на минуту помещают в полупроцентный раствор хлористого олова, на литр которого добавляют 40 граммов соляной кислоты.
Активация поверхности, для которой изделие на 3–4 минуты помещают в раствор азотнокислого серебра.
После активации изделие на 60 минут погружают в раствор для металлизации, состоящий из следующих компонентов: карбоната меди (200 г/л), 90-процентного глицерина (200 г/л), 20-процентной каустической соды (1 литр). Температура такого раствора для металлизации должна составлять 18–25°.

Серебрение пластика

Металлизацию пластика слоем серебра выполняют в следующей последовательности.

Ошкуривание поверхности и ее обработка абразивным порошком.
Промывка изделия мыльным раствором и дистиллированной водой.
Обезжиривание поверхности в растворе, состоящем из ангидрида хрома (100 г/л) и сульфата железа (10 г/л).
Промывка детали в дистиллированной воде.
Сенсибилизация, для выполнения которой используют раствор хлористого олова (2 г/л).
Погружение изделия на 60 минут в раствор, состоящий из следующих компонентов: нитрата серебра (3 г/л), каустической соды (3,5 г/л), 25-процентного аммиака (8 мл/л), глюкозы (2,5 г/л). Температура раствора – 18–25°.

Гальванические серебряные покрытия обладают низкой стойкостью к механическим повреждениям, но хорошо противостоят химическим воздействиям

Если поверхность была недостаточно хорошо обезжирена, то в результате металлизации может получиться покрытие не очень хорошего качества. В таком случае его можно удалить, используя специальный раствор, и повторить всю процедуру заново.

Сформированный на пластике по вышеописанным методикам слой металла лучше всего покрыть защитным лаком. Кроме того, металлизированные таким образом пластиковые изделия можно подвергнуть дальнейшей гальванической обработке (например, выполнить их хромирование или покрыть слоем никеля).

3D печать с металлокомпозитными филаментами

За исключением профессиональных промышленных машин, все 3D принтеры строят объекты из пластика. 3D принтеры могут использовать довольно много разных типов пластика, таких как ABS, PLA и нейлон; и они могут использовать несколько различных технологий для превращения пластикового сырья в детали. Но факт остается фактом, пластмассы являются материалами, доступными для любого настольного 3D принтера. Тем не менее, любители, используя пластиковые филаменты с другими примесями, могут создавать на 3D принтерах детали, которые выглядят и ощущаются как металлические.

Объекты, напечатанные на 3D принтере и выглядящие как металлические

Металлокомпозитные филаменты, иногда называемые филаментами с металлическими наполнителями, содержат примерно 40-60% мелкодисперсного металлического порошка, смешанного с PLA. Их не следует путать с филаментами, которые просто металлического цвета. Металлокомпозитные нити намного тяжелее, чем обычные филаменты PLA. Хотя они выглядят как металл, окисляются и подвергаются атмосферным влияниям как металл, и на ощупь они холодные, ими можно печатать на обычных 3D принтерах.

Эти специализированные филаменты доступны в нескольких различных материалах: медь, бронза, нержавеющая сталь и железо являются наиболее распространенными.

Образцы 3D печати металлокомпозитными филаментами Диаграмма оценки характеристик металлокомпозитных филаментов

С точки зрения производительности и стоимости, металлокомпозитные филаменты для 3D печати не совсем соответствуют обычным пластиковым филаментам. Их главная ценность – внешний вид.

Помимо того, что они выглядят так, будто сделаны из металла, детали, напечатанные из металлокомпозитных нитей, намного тяжелее пластиковых деталей. Это особенно верно для деталей, напечатанных с высокой плотностью заполнения.. Их вес делает детали еще более убедительными относительно использования в качестве полузаменителей для литых металлических предметов.

Слева деталь, напечатанная черным PLA с заполнением 20%. Справа та же модель, напечатанная филаментом ColoFabb Copperfill с заполнением 20%.

Стоимость

Неудивительно, что специализированные филаменты для 3D принтеров, наполненные металлическими порошками, стоят значительно дороже, чем обычные пластиковые нити. Также металлокомпозитные филаменты выпускает ограниченное число производителей.

ColorFabb и ProtoPasta являются двумя крупнейшими и наиболее уважаемыми дистрибьютерами эти специализированных видов сырья. Цена катушки металлокомпозитного филамента зависит от типа металла и качества нити.

Стоимость металлокомпозитных филаментов

Тип филамента	Стоимость (за килограмм)
ColorFabb copperFill (наполнитель – медь)	$73,32
ColorFabb bronzeFill (наполнитель – бронза)	$73,32
ColorFabb steelFill (наполнитель – сталь)	$73,32
Proto-Pasta Iron PLA (наполнитель – железо)	$69,98
Proto-Pasta Stainless Steel PLA (наполнитель – нержавеющая сталь)	$99,98

Прочность

Существует причина, по которой пластики с металлическим наполнением не используются в производстве. Композитный материал не обладает прочность, долговечностью и ковкостью чистого металла. Кроме того, добавление металлических порошков в филамент PLA делает его более хрупким, чем чистый PLA.

Объекты, напечатанные из металлокомпозитных филаментов, очень хрупкие.

Постобработка

При использовании других типов исходного материала для 3D печати постобработка является необязательным шагом для улучшения внешнего вида ваших деталей. Для металлокомпозитных филаментов, постобработка деталей обязательна.

Сразу после принтера детали с металлическим наполнением не будут похожи на металлические. Они имеют матовую поверхность и цвет, близкий к цвету металла, который они содержат.

Эта деталь была напечатана филаментом copperFill (с медью), но до постобработки она не очень похожа на медь.

К счастью, постобработка металлокомпозитных деталей проста, но требует некоторого оборудования. Поскольку нити с металлическим наполением используют в качестве основного материала PLA, шлифование деталей может быть затруднено. Этот материал нагревается и быстро размягчается, создавая странный белый след. Также нет легкодоступных химикатов, которые можно использовать для полировки деталей способом, каким химически полируется ABS.

Лучший способ постобработки металлокомпозитных деталей – галтовка. Для этого используется простое устройство, состоящее из вращающегося барабана, заполненного полирующим средством (на английском данное устройство называется «rock tumbler»). Деталь после 3D печати просто помещается внутрь этого барабана, и когда барабан вращается, полирующее средство обрабатывает поверхность детали.

Детали из металлокомпозитного филамента до и после галтовки

Поставщики предлагают любителям 3D печати множество полировочных материалов. Одним из наиболее популярных средств является использование небольших крепежных винтов, которые похожи на металлокомпозитный пластик. Другой вариант – маленькие кусочки нержавеющей стали размером с зерна риса.

Средство для полировки из нержавеющей стали для вращающихся стаканов После длительного вращения в стакане металлокомпозитные детали будут выглядеть гораздо более похожими на настоящий металл, а не на пластик цвета металла

Простота использования

Поскольку металлокомпозитные филаменты используют в качестве основного материала PLA, к ним могут применяться те же настройки, что и при печати с использованием PLA. Это замечательно, потому что PLA – это самый простой тип материала для 3D печати, поэтому он так популярен. Металлокомпозитный филамент печатается при низкой температуре, около 200°C. Оно может также печататься без подогрева стола. Фактически, нити с металлическим наполнителем даже менее склонны к деформации, чем обычный PLA.

Два образца печати, слева PLA, справа copperFill (наполнитель – медь), были напечатаны с одинаковыми настройками печати. На самом деле, обе модели использовали для печати один и тот же g-код.

Тем не менее, есть несколько предостережений при использовании нитей с металлическим наполнителем, что делает их более сложными в использовании, чем обычные PLA нити.

Во-первых, металлический порошок в филаменте делает этот тип специализированного сырья более абразивным, чем чистый пластик. Большинство 3D принтеров поставляются с латунным соплом. Однако латунь является относительно мягким металлом, и она может стираться абразивными металлокомпозитными филаментами, медленно снижая качество печати вашего принтера.

Слева стандартное латунное сопло после многих часов печати, в том числе около 3 кг филамента с металлическим наполнителем. Справа совершенно новое закаленное сополо. Вы можете видеть, что сопло слева начало разрушаться абразивным металлокомпозитным филаментом.

Во-вторых, нити с металлическим наполнителем выполняют мосты не так хорошо, как чистые пластмассы, и при этом они также не выполняют навесы так хорошо, как другие материалы. Как упоминалось выше, металлокомпозитные филаменты намного тяжелее, чем обычные пластмассы, что делает этот материал более сложным для удержания навесных элементов в воздухе, пока пластик затвердевает.

Содержание металла в металлокомпозитном филаменте также позволяет материалу дольше удерживать тепло, по сравнению с обычным пластиком. На самом деле, это является хорошей характеристикой для предотвращения деформации, поскольку это означает, что детали охлаждаются медленнее и равномернее. Тем не менее, это также затрудняет выполнение мостом и навесов.

Для достижения лучших результатов детали должны быть спроектированы с минимальным количеством мостов и навесов – в противном случае вам понадобится дополнительный материал для поддержек. Если у вашей детали есть навесы, не забудьте включить генерирование поддержек под довольно большим углом.

Использование поддержек для нависающих элементов печатаемого объекта

Настройки принтера

Настройки принтера при печати металлокомпозитными филаментами

Наиболее подходящие проекты для печати филаментом с металлическим наполнителем

Декоративные объекты

Учитывая, что металлокомпозитные филаменты в основном полезны своими эстетическими свойствами, то они очень подходят для декоративных объектов печати: настольные статуэтки, фигурки, пресс-папье, настенные изображения – вот некоторые примеры обычных декоративных предметов, выполненных из композитного пластика.

Ювелирные изделия

Из филамента с металлическим наполнителем могут быть напечатаны ювелирные изделия, что позволяет дизайнерам создавать прототипы проектов или даже печатать образцы продукции без необходимости отливки из металла.

Визуальные прототипы

Металлокомпозитные филаменты также могут использоваться для создания визуальных прототипов металлических деталей. Детали, напечатанные из пластика с металлическим наполнителем, выглядят как литые металлические детали, но их изготовление на порядок дешевле. Следовательно, этот материал полезен для моделирования внешнего вида детали, которая впоследствии будет изготовлена из металла.

Технология выполнения металлизации пластмасс

Металлизация пластмасс химическим способом позволяет изготавливать такие промышленные изделия и полуфабрикаты, как световые фильтры, печатные платы, катализаторы, заготовки для гальваники и многое другое. Металлизация позволяет улучшить стойкость пластмассы к механическим воздействиям, влаге и высокой температуре. Кроме того, детали, в которых применяется сочетание пластмассы и металла, весят значительно меньше металлических.

Технологические особенности металлизации

В качестве подслойной поверхности для гальваники чаще всего применяется медь. Медный слой играет роль демпфера для пластмассы, благодаря чему стабилизируются напряжения, неизбежные при значительной разнице в коэффициентах теплового напряжения столь разнородных материалов.

Подслой дополнительно хромируется или никелируется, как указано на рисунке ниже.

Варианты структур гальванических покрытий в несколько слоев

Пояснения к рисунку:

Пластмасса.
Медный слой с блеском.
Матовый медный слой.
Металл с химическим осаждением.
Никелевый слой с блеском.
Полублестящий никелевый слой.
Матовый никелевый слой.
Хромовый слой с блеском.
Конверсионный слой.
Матовый и блестящий металлический слои.

Структурные особенности составов, наносимых на электропроводный подслой покрытий, могут значительно разниться. Речь может идти о пленках блестящего, осветленного, велюрового, черненного, патинированного и других типов. Задача пленок не только в улучшении внешнего вида изделий. К примеру, никелированные покрытия продлевают эксплуатационный срок пластмасс. Дело в том, что никель способен обжимать пластмассу, значительно укрепляя этот материал.

Чтобы создать гальваническое покрытие, необходим электролит. Существуют разные виды применяемых электролитов, в том числе:

блестящего меднения;
электролиты для покрытия никелем;
специальные составы, на основе которых создаются покрытия велюрового типа или покрытия с вкраплением твердых частиц.

Также применяются и другие металлы, к примеру, олово или цинк. Однако перед нанесением таких металлов понадобится пассивирование, после которого на поверхности появляется пленка (с цветом или без). Такие пленки предохраняют материал от ржавчины или появления налета.

Химическая металлизация пластмасс характерна тем, что металлические подслои не имеют высокой электропроводности. Во всяком случае, проводимость ниже, чем в случае с электролитом. Поэтому при электрохимическом осаждении плотность применяемого тока должна быть незначительная – от 0,5 до 1 Ампера на квадратный дециметр. Если плотность будет выше, возникнет биполярный эффект, что приведет к растворению покрытия вблизи места, где имеется соприкосновение с токопроводящей подвеской.

В некоторых случаях, чтобы избежать растворения покрытия, на химически осажденный металлический слой наносится медь или никель. Причем делается это при маленькой плотности электротока, а вот последующие слои наносятся в обычном режиме.

Особенности создания гальванических покрытий

Гальванический слой, прежде всего, обеспечивает устойчивость металла к коррозийным процессам. При проведении гальванизации детали находятся в плотных электролитах. Таким образом, чтобы операция была успешной, на детали навешиваются специальные утяжелители.

Гальванические покрытия отличаются от металлических тем, что для их создания понадобится значительно большее количество контактов. Процесс гальванизации пластмасс характерен еще и сложностью подготовительного этапа, поскольку в данном случае труднее обеспечить хорошую адгезию.

Адгезивные свойства материалов

Адгезия характеризует качество сцепления между разнотипными элементами (в данном случае речь идет об адгезии между металлом и пластмассой). Прочность сцепления между металлическим и пластмассовым покрытиями должна находиться в промежутке между 0,8 и 1,5 килоньютонов на метр – на отслаивание и равняться 14 мегапаскалям – на разрыв. Максимально возможная адгезия, достижимая современными технологическими средствами, составляет примерно 14 килоньютонов на метр.

Адгезивные качества материалов относятся к числу весьма сложных явлений. Достаточно сказать, что не существует единой теории, которая в полной мере ответила бы на все вопросы относительно прилипания разнородных материалов друг к другу.

С точки зрения химической науки, адгезия – это химические взаимосвязи между разнотипными телами. Химические взаимодействия можно увидеть на пластмассовых поверхностях. На таких поверхностях имеются функционально активные группы, которые контактируют с металлами или покрывают металлические поверхности оксидами.

Молекулярный подход истолковывает адгезию как следствие присутствия межмолекулярных сил на межфазной поверхности, взаимодействием двух полюсов или же возникновением водородных связей. Так объясняется, к примеру, сцепление влажных травленых полиэтиленовых пленок после их сушки.

С точки зрения электрической теории, адгезивные качества возникают в силу того, что при взаимодействии пары тел возникает двойной электрический слой. В результате этот слой не позволяет телам отходить друг от друга, так как работают электростатические силы обоюдного притяжения разных зарядов.

Согласно диффузной теории (наиболее общепризнанной), адгезия происходит за счет межмолекулярных взаимодействий, которые особенно явно проявляются во время обоюдного проникновения молекул в поверхностные слои. В это время появляется некий промежуточный слой, вследствие чего наблюдается отсутствие явной границы между материалами.

И, наконец, механическая теория объясняет адгезию анкерным сцеплением выступающих частей металла в углублениях на пластмассовой поверхности. Такие углубления очень незначительны по площади (несколько микрометров), однако, когда в них попадает осаждаемый химическим способом металл, возникают так называемые механические замки.

На адгезию оказывают влияние и другие параметры, в числе которых можно выделить такие:

прочностные характеристики пластмассы;
присутствие благоприятствующих реакции химически активных групп на пластмассовой поверхности;
наличие стимуляторов адгезионных процессов, которые иначе называют промоторами (хромовые и оловянные соединения, пластификаторы);
отсутствие антипромоторов, которые препятствуют укреплению или даже разрушают промежуточный слой;
структура химически осаждаемого металла, а также параметры, при которых это осаждение происходит.

Вакуумная металлизация

Технология состоит в напылении на пластмассу нихрома или алюминия с помощью вакуума. Нанесение металла на пластмассу с использованием вакуума осуществляется в специальной камере. Методика широко применяется для нанесения металлической пленки на всевозможные поверхности, например, детали автомобиля, пластиковую фурнитуру, сантехнические приборы, светотехнику и т.д. Чтобы защитить металл, применяются специальные лакокрасочные составы, отличающиеся повышенной твердостью и устойчивостью к воздействию влаги.

Вакуумная камера для металлизации к содержанию ↑

Металлизация в домашних условиях

Известны несколько методик самостоятельного нанесения металла на пластмассовое покрытие. Наиболее доступная из них – химическая. В данном случае не понадобится какое-либо специальное оборудование.

Применяемые металлы – серебро и медь. Пленка, которая получится в итоге, будет всего несколько микронов в толщину, однако она придаст основе красивый вид с металлическим отблеском.

Металлизация медью

Перед обработкой хорошо ошкуриваем и обезжириваем поверхность. Если деталь имеет выпуклости (дефекты), аккуратно сводим их на нет. Насыпаем на поверхность абразив и протираем поверхность тампоном. В случае если имеем дело с полиакрилатами, для обезжиривания понадобится раствор едкого натра, в котором деталь вымачивается сутки. Для обезжиривания полиамидов рекомендуется использовать бензин.

Когда изделие обезжирено, промываем его в дистиллированной воде, а затем на протяжении минуты держим в полупроцентном растворе хлористого олова и соляной кислоты (40 граммов на литр). Данный процесс именуется сенсибилизацией. Его цель – получить на пластмассе пленку гидроокиси олова.

После сенсибилизации проводим активацию поверхности. Для этого на протяжении 3-4 минут вымачиваем деталь в растворе азотнокислого серебра (2 грамма серебра на литр и 20 граммов этилового спирта на литр). Далее помещаем изделие в раствор, состоящий из следующих компонентов:

углекислой меди – 200 граммов на литр;
глицерина (90%) – 200 граммов на литр;
едкого натра (20%) – 1 литр;

Металлизация серебром

Предварительную обработку пластмассы проводим так же, как и в случае с медью: ошкуриваем и наносим абразив. Обмываем поверхность в воде с мылом, а затем в дистиллированной воде.

Обезжириваем изделие при помощи такого раствора:

ангидрид хрома – 100 граммов на литр;
сульфат железа – 10 граммов на литр.

После обезжиривания опять промываем деталь в дистиллированной воде. Сенсибилизацию проводим в растворе хлористого олова (2 грамма на литр). Далее размещаем изделие в растворе, включающем в себя такие компоненты:

серебро азотнокислое – 3 грамма на литр;
натр едкий – 3,5 грамма на литр;
аммиак (25%) – 8 миллилитров на литр;
глюкозу – 2,5 грамма на литр.

Рекомендуемая температура раствора – от 18 до 25 градусов. Время на обработку – 60 минут. В результате должен появиться равномерный и блестящий слой серебра. Если же где-то имеются неоднородности, то это можно объяснить недостаточным обезжириванием поверхности. В таком случае нужно удалить нанесенное серебро и повторить работу заново.

Для удаления серебра с пластмассы понадобится такой раствор:

ангидрид хром – 10 граммов на литр;
серная кислота – 3 грамма на литр.

Равномерную пленку рекомендуется обработать слоем лака, который защитит пластмассу. Также возможна дальнейшая гальваническая обработка поверхности.

Как сделать жидкий пластик и покрыть ручки инструментов — уникальный способ за копейки

Пластик – универсальный и очень полезный в быту материал. Он используется для оформления интерьера, изготовления посуды, хозяйственных принадлежностей, техники и многих других изделий.

Существует интересная разновидность сырья – жидкий пластик, позволяющий создавать различные поделки и необычные вещицы. С помощью такого материала можно ремонтировать инструменты и покрывать им ручки старых, вышедших из строя предметов. Поскольку цена магазинного жидкого пластика довольно велика, его рекомендуется делать самостоятельно, в домашних условиях.

Ручки инструмента, покрытые самодельным пластиком к содержанию ↑

Как сделать жидкий пластик

В готовом виде пластик продается в виде пасты, которую нужно разогревать на водяной бане или при помощи специального оборудования, например, строительного фена. Также есть двухкомпонентная форма материала – основа и отвердитель, которые смешивают перед использованием.

Жидкий пластик Cast Plast

Условия хранения покупного материала довольно строгие. Если не соблюдать рекомендованную температуру хранения, он утратит эластичность и твердость после застывания.

Важно! Самодельный материал можно готовить порционно и сразу применить по назначению – так удастся сэкономить приличную сумму и избавить себя от ненужных проблем с хранением. Внешне пластик будет похож на густую краску, а после застывания превратится в настоящую пластмассу.

Принадлежности для работы

Чтобы соорудить прочный и надежный материал, нужно подготовить:

емкость с плотно закрывающейся крышкой;
кусочки пластика одного или разных видов;
ксилол (органический растворитель).

Ход действий мастера

Принцип изготовления материала прост: нужно растворить готовый твердый пластик в ксилоле. Для этого надо смешать растворитель в пропорции 1:1 с пластиком.

Сложность состоит лишь в том, что ксилол растворяет не каждый вид пластмассы, поэтому придется поэкспериментировать. Чем мельче будут кусочки, тем быстрее пойдет процесс.

Лучше всего поместить обломки в разные емкости и налить жидкость в каждую из них. Требуется выждать 10-14 дней – за этот срок будет видно, какой пластик стал жидкой массой наподобие краски.

Как использовать готовый материал

Самодельная пластмасса отлично пристает к металлическим поверхностям, поэтому ею можно покрыть ручки стальных инструментов. После застывания держать их будет на порядок удобнее и комфортнее.

Для нанесения пластиковой «краски» понадобится маленькая кисточка. Состав накладывают на поверхность ручек толстым слоем, а потом дают полностью высохнуть на свежем воздухе, пока не испарится ксилол. Готовое покрытие будет монолитным и очень прочным.

Важно! При работе необходимо соблюдать меры безопасности, работать на открытом пространстве и с применением защитной маски, ведь пары растворителя вредны для человека.

Надо предпринять следующее:

надеть специальные защитные очки, которые предотвратят ожог глаз при случайном попадании материала;
исключить нахождение рядом источников открытого огня и нагревательных приборов (ксилол – легко воспламеняющаяся жидкость), ни в коем случае не курить;
не сливать остатки пластика или растворителя в канализацию;
трудиться только в перчатках.

Где еще можно применять жидкий пластик?

Самодельный состав отлично подходит для замазывания зазоров на окнах – они часто остаются после установки нового стеклопакета. По мере высыхания появится эластичная герметичная пленка.

Пластик защитит металлические поверхности от коррозии, поэтому использовать его можно для обработки любого металла против ржавчины. После сушки основание будет влагостойким, стойким к воздействию ультрафиолета, агрессивной химии и механическим повреждениям. Кроме того, оно станет красивым, обретет приятный блеск и интересную текстуру.

Преимущества и особенности краски жидкий пластик

Пластиковая краска (полимерная краска или жидкий пластик) — это суспензия пигментирующего вещества в полимерном растворе. Пластик находится в растворенном состоянии в органическом или неорганическом растворителе.

К полимерным относится большая часть современных лакокрасочных материалов (за исключением водно-дисперсионных красок), в том числе алкидные, полиуретановые, эпоксидные и многие другие. Даже ЛКМ на водной основе можно условно считать полимерными. Дело в том, что несмотря на то, что пластик в водных составах не растворен, а находится там, в виде дисперсии, после испарения влаги на окрашенной поверхности все равно образуется пигментно-полимерная смесь.

Существует распространенное мнение, что к пластиковым краскам относятся только те ЛКМ, которые наносятся автоматическим способом с дальнейшей термической обработкой. При этом процесс полимеризации осуществляется прямо на окрашиваемом материале в результате нагрева. Это правильно, но следует заметить, что указанный способ нанесения краски представляет собой лишь один из технологических вариантов применения пластика для защиты металла или другого материала.

Достоинства полимерных красок

Жидкий пластик обладает следующими достоинствами:

Отличная проникающая способность. Данное качество означает возможность пластмассы попадать даже в мельчайшие поры, создавая в них защитный водоотталкивающий слой.
Устойчивость к ультрафиолету.
Способность противостоять механическим воздействиям.
Химическая устойчивость.
Стойкость к воздействию атмосферных осадков.

Пример полимерной краски

Как было сказано выше, полимерных красок существует великое множество. В качестве примера разберем одну из них — эмаль ПС-160 «Жидкий пластик». Этот ЛКМ относится к эконом-классу, поскольку стоимость его килограмма не превышает 100 рублей.

Состав эмали

Согласно данным компании-производителя, в состав эмали входят следующие компоненты:

полистирол;
органический растворитель;
пигментирующее вещество;
специализированные добавки.

В данном случае полимер (мелкие кусочки пенопласта) растворен в толуоле. Также в растворе присутствует красящее вещество. Когда толуол испаряется, на поверхности остается лишь пластик и пигмент, которые и образуют твердое покрытие.

Область применения

Хотя сфера применения жидкого пластика чрезвычайно широка (дерево, штукатурка, бетон, кирпич и т.д.), рассматривая эмаль, используется только для окрашивания металлических деталей.

Сферы применения ПС-160 включают окрашивание таких изделий:

трубопроводы (в том числе теплотрассы);
металлические поверхности производственного назначения (цеха, склады и т.д.);
металлоконструкции, постоянно вступающие в контакт с водой (корабли, элементы бассейнов и т.д.);
несущие элементы всевозможных зданий, мостов, виадуков и других конструкций, где требуется повышенная надежность.

Характеристики эмали

Ниже приведены основные технические параметры эмали ПС-160:

время высыхания каждого слоя — 1 час; при работе с пневматическим пульверизатором — 200-220 граммов;
массовая доля нелетучих компонентов в эмалевом составе — от 23% (в случае если состав слишком вязкий, его можно дополнительно разбавить);
устойчивость пленки при статическом влиянии жидкости (показатель температуры — 20 градусов выше нуля) — от 2 суток.

Обратите внимание! Компания-производитель советует использовать в качестве растворителя только толуол. Также может применяться сольвент. Под воздействием ацетона, Уайт-спирита или любых других растворителей эмаль трансформируется в эмульсию, что негативно скажется на качестве покрытия.

Подготовка поверхности

Прежде чем начинать покраску, необходимо провести подготовительные работы:

Удаляем с поверхности грязь и пыль с помощью щетки и влажной тряпки.
Обезжириваем материал с помощью органического растворителя.
Зачищаем сварные швы от окалины и шлака.
Еще раз убираем с поверхности мусор. Лучше всего использовать пескоструйное оборудование. Если его нет в наличии, используем металлическую щетку или электрический инструмент с насадкой.

Компания-производитель рекомендует использовать преобразователь ржавчины. Данный препарат представляет собой химическое вещество, вступающее в реакцию с ржавчиной. В результате взаимодействия возникает нерастворимая прочная пленка. Однако если речь идет о пластовой ржавчине, ее можно убрать только механическим воздействием.

Если имеется старый слой краски, его обязательно нужно удалить. Наносить грунт под эмаль ПС-160 необязательно.

Обратите внимание! Наносить краску нужно не позднее, чем спустя 6 часов после окончания подготовительных работ. В противном случае влажный воздух быстро спровоцирует дальнейшее развитие коррозийного процесса.

Нанесение эмали

Эмаль ПС-160 следует наносить двумя-тремя слоями. Можно использовать кисть, валик или пульверизатор. Причем если отдано предпочтение краскопульту, необходимо оснастить его устойчивым к органическим растворителям шлангом. Температура воздуха при покраске не должна быть меньше 5 градусов ниже нуля, уровень влажности не должен превышать 70%.

Нельзя красить в слишком жаркую погоду, так как в этом случае, вероятно отслоение покрытия. Также следует отложить работу, если температура воздуха падает чересчур быстро. Дело в том, что стремительное уменьшение температуры может повлечь выпадение росы, а влажные поверхности и краска несовместимы.

Несколько полезных советов

При нанесении краски следует придерживаться следующих правил:

Если работа проходит в помещении, необходима хорошая циркуляция воздуха. Если отсутствует хорошая вентиляционная система, нужно организовать проветривание.
При работе с краской необходимо соблюдать меры безопасности, понадобится респиратор, защитная одежда, перчатки и очки.
Материалы и инструментарий подготавливаются загодя.
Если предстоит окрашивать пластик, можно начинать работу без предварительной подготовки. В остальных случаях качественно проведенная подготовка — залог качественного результата.

Итак, пластиковая краска — это любой лакокрасочный материал, содержащий полимер. Окрашивание жидким пластиком осуществляется по тем же правилам, что и любой другой краской.

Читайте также: