Профессиональное хромирование 3D-печатаемых пластиковых деталей

В мире 3D-печати растет потребность в расширении производственных возможностей для деталей и отделок любого типа, что способствует развитию отрасли. В данном случае речь идет о хромировании деталей, изготовленных на FDM-принтере.

Появление новых материалов, таких как PC-ABS, произвело революцию в FDM-печати не только благодаря высоким механическим свойствам и устойчивости к агрессивным средам, но и потому, что это один из самых используемых пластиков для получения превосходного хромированного покрытия. Хромирование пластиковых деталей применяется для создания декоративных или нефункциональных изделий с отделкой, идентичной хромированному металлу, но при этом гораздо более легкими и дешевыми.

Изображение 1: Деталь, напечатанная из Polymaker PC-ABS. Источник: Polymaker

Поскольку пластики — диэлектрики, их необходимо подвергнуть ряду высокотоксичных и сложно контролируемых операций, чтобы они могли удерживать металлические слои, входящие в состав хромирования. Для получения идеального, равномерного и блестящего покрытия необходимо нанести слой никеля для блеска и компонент, обеспечивающий адгезию меди.

После предхромирования следующим шагом является удаление любого загрязнения на поверхности детали органическими растворителями (этанол), что также устраняет возможные оксиды. Этот этап выполняется в ультразвуковых мойках 5–20 минут для гарантии полной чистоты всех зон. После тщательной очистки деталь помещается в емкость с раствором хромовой кислоты (20–30%) при температуре 80 °C. Контакт ABS или PC-ABS с этим раствором вызывает реакцию одного из компонентов этих материалов, образуя микропоры на всей поверхности — необходимые для адгезии последующих слоев. Деталь снова моется, но уже дистиллированной водой, затем погружается в 1% раствор палладия при 70 °C и сушится горячим воздухом, получая электропроводящую поверхность.

Следующий этап — закрепление детали на медном проводнике (катоде), через который проходит ток, и погружение всей сборки в медную ванну при 70 °C. При введении активированного пластика (проводника) с палладием медь проникает в микропористую структуру, образуя тонкий медный слой. После получения меди на поверхности её утолщают в обычной электролитической ванне для повышения устойчивости покрытия. Хромовый слой наносится на второй медный слой электроосаждением в ванне с хромовой кислотой. Таким образом, кроме хромирования, на деталях, изготовленных на FDM-принтере из нитей на основе ABS (ABS или PC-ABS), можно наносить никель, серебро, олово и др.

Изображение 2: Хромированная деталь из PC-ABS. Источник: Metal Products Factory

Если нужен эффект хрома на других пластиках, не являющихся ABS или PC-ABS, или на них же, но дешевле, существуют спреи. С хромированным спреем можно достичь похожего внешнего вида, но с меньшим блеском и очень низкой устойчивостью к царапинам и ударам.

Для лучшего результата пользователь должен подготовить поверхность детали до идеально равномерной и гладкой отделки, потому что, в отличие от покраски, хромирование выявляет все возможные дефекты изделия.

Команда Filament2print рекомендует пользователям, желающим металлизировать (хром, никель, серебро и т.д.) свои 3D-детали, обратиться в специализированную компанию по хромированию пластиков, так как процесс сложный, трудоемкий и связан с определенными рисками.