Проблемы и перспективы

Несмотря на большие многотоннажные объемы производства и довольно широкое применение в различных отраслях народного хозяйства пластмасс, металлизированных химико-гальваническим способом, технология их изготовления все еще содержит многое от искусства и не всегда поддается строгому инженерному расчету. Например, ответить на кардинальный вопрос, какие пластмассы можно металлизировать, пока еще довольно трудно. Можно лишь указать, какие факторы имеют решающее значение и предопределяют успешное эксплуатационное поведение изделия. По нашему мнению, таких факторов три: соответствие материалов, форма детали и способ создания поверхностной электропроводности на пластмассе (рис. 20).

Фактор соответствия материалов для металлизированных химико-гальваническим способом пластмасс, обладающих достаточно большой долговечностью (порядка нескольких лет) при колебаниях температуры окружающей среды от -60 до +60°С, выражается небольшой разницей коэффициентов теплового расширения металла и пластмассы (не больше одного порядка) и достаточно прочной связью между покрытием и основой (порядка одного или нескольких кН/м) при помощи достаточно толстого (1 мкм) промежуточного слоя. Этим требованиям соответствуют АБС-пластики, полифениленоксид, полисульфоны в сочетании с медными, никелевыми или цинковыми покрытиями. Фактор поверхностной электропроводности зависит от структуры и других свойств промежуточного слоя, формирование которого предопределяется способом подготовки поверхности к гальванической металлизации. Фактор формы детали зависит от равномерности металлического покрытия, распределения внутренних напряжений в ней, что обусловлено величиной и конфигурацией детали. От этого также зависит и технология металлизации.

Поэтому к вопросу о целесообразности металлизации того или другого изделия из пластмассы следует относиться очень серьезно. Выбор типа изделия, его формы, вида пластмассы, технологического процесса для осуществления металлизации имеют большое значение как для эффективного выполнения производственной программы, так и для успешной эксплуатации готовых изделий.

Рис. 20. Факторы, определяющие металлизируемость пластмасс химико-гальваническим способам

Не следует забывать о факторе времени, который имеет значение не только в процессах производства (производительность, безотлагательность выполнения последующих операций и т. п. и т. д.), но и в процессе эксплуатации изделий. Со временем пластмассы стареют, а это означает, что меняются не только их физические и химические свойства, но меняется и объем, что вызывает дополнительные внутренние напряжения в металлических покрытиях и в некоторых случаях может привести к их отслаиванию или появлению вздутий.

Для решения этих и подобных им вопросов трудно дать общие рекомендации, и поэтому в каждом случае следует учитывать экономические и технологические факторы, а также проводить специальные испытания. Дело осложняет и то, что у нас пока еще нет общепринятых стандартов на металлизированные пластмассы, кроме некоторых отраслевых, предназначенных для специальных видов изделий.

Перспективы расширения производства металлизированных химико-гальваническим способом пластмасс связаны с решением таких технических проблем, как:

• производство дешевых видов пластмасс, предназначенных специально для металлизации;
• упрощение процесса травления их поверхности с исключением применяемых теперь соединений хрома (VI), крайне вредных для окружающей среды;
• усовершенствование способов активации поверхности и ее химической металлизации (исключение благородных металлов и применение более стабильных растворов химической металлизации) или разработка более удобных способов образования электропроводных подслоев на основе полупроводников, а также электропроводных пластмасс;
• разработка растворов химической металлизации, позволяющих получить металлические покрытия такого же качества, как получаемые гальванотехникой (блестящие, пластичные, без внутренних напряжений), чтобы металлизировать пластмассы только химическим способом.

Кроме того, следует позаботиться и о подготовке специалистов по металлизации пластмасс, а также повысить культуру производства, обеспечив ее современным оборудованием, приборами контроля и готовыми композициями для составления и корректирования применяемых растворов. Как и любая область современного производства, металлизация пластмасс требует комплексного подхода с привлечением многих специалистов из смежных отраслей, а не только тех, которые будут заниматься самой металлизацией.

Для быстрого и широкого внедрения всех возможных способов металлизации пластмасс предстоит еще немало потрудиться ученым, инженерам, техникам. Необходимо составить более полное представление о физических и химических явлениях, лежащих в основе металлизации, разработать и освоить новые, более эффективные технологические процессы, сконструировать более совершенное оборудование. Экономисты и социологи должны определить, что же нам действительно нужно, чтобы производить только необходимое и экономить материалы, энергию и трудовые ресурсы. К особенностям новых видов изделий должны будут привыкнуть и потребители.

Все вышеперечисленные аспекты требуют ломки психологических стереотипов поведения и потребления, поэтому больше внимания следует уделять обучению и просвещению на всех уровнях.