Najczęściej zadawane pytania dotyczące wykończenia powierzchni ABS

1. Dokładne czyszczenie i odtłuszczanie: Aby usunąć tłuszcz, umyj tworzywo ABS ciepłą wodą z dodatkiem płynu do mycia naczyń, który nie zawiera środków zmiękczających skórę ani specjalnych środków do usuwania wosku i tłuszczu. Przetrzyj powierzchnię alkoholem izopropylowym, aby usunąć pozostałości tłuszczu, środków antyadhezyjnych lub innych zanieczyszczeń.
2. Szlifowanie: Całą powierzchnię przeznaczoną do malowania należy delikatnie przeszlifować papierem ściernym o ziarnistości 320–400. Celem jest uzyskanie swego rodzaju “mechanicznego zgrybu”, który zapewni przyczepność farby.
3. Usuwanie pyłu: Należy ponownie wyczyścić powierzchnię, aby usunąć pył powstały podczas szlifowania, a następnie przetrzeć ją alkoholem izopropylowym i pozostawić do wyschnięcia.
4. Nałóż środek zwiększający przyczepność: Nałóż 1–2 cienkie warstwy, które będą pełnić rolę “kleju” między tworzywem sztucznym a farbą. Pozostaw do wyschnięcia na 5–10 minut lub zgodnie z instrukcją producenta.

Stanowi on połączenie między powierzchnią tworzywa sztucznego a farbą, tworząc gładką, jednolitą powierzchnię i poprawiając przyczepność. Podkład wypełniający nakłada się w kilku cienkich warstwach i pozostawia do wyschnięcia, a następnie szlifuje papierem ściernym o ziarnistości 600, aby uzyskać najlepsze rezultaty. Najpopularniejszym rozwiązaniem w przypadku wydruków 3D jest podkład wypełniający Rust-Oleum. Jako alternatywę często stosuje się podkład wypełniający Seymour.

Działa jako powłoka ochronna, która zapobiega oddziaływaniu agresywnych rozpuszczalników zawartych w farbach (na przykład w lakierach lub emaliach poliuretanowych) na podłoże. Agresywne rozpuszczalniki mogą powodować powstawanie spękań, pęknięć lub osłabienie elementu z tworzywa sztucznego. Środek ten może być również stosowany do uszczelniania w celu zapobiegania przedostawaniu się wilgoci w przypadku elementów, które będą znajdować się w stale wilgotnym środowisku.

• Malowanie natryskowe (aerozolowe): Ta metoda najlepiej sprawdza się przy malowaniu dużych elementów przy użyciu farb w sprayu przeznaczonych specjalnie do tworzyw sztucznych. Aby uzyskać pożądany efekt, nakłada się kilka warstw cienkiej farby.
• Malowanie aerografem: Najlepiej sprawdza się przy pracach wymagających dużej szczegółowości, takich jak malowanie miniatur. Z drugiej strony pozwala na precyzyjną kontrolę oraz nakładanie cieńszych, bardziej precyzyjnych warstw.
• Malowanie pędzlem: Najlepiej nadaje się do drobnych poprawek, napraw lub prac wymagających precyzji.
• Powlekanie przez zanurzenie: Jest to metoda przemysłowa stosowana w produkcji wielkoseryjnej. Element zanurza się w farbie, co zapewnia równomierne i pełne pokrycie nawet skomplikowanych kształtów.

Należy unikać farb lakierniczych o wysokiej zawartości rozcieńczalnika, ponieważ mogą one osłabiać elementy z tworzywa ABS lub powodować ich pękanie. W poniższej tabeli przedstawiono niektóre z najlepszych farb i podkładów przeznaczonych do tworzywa ABS.

Tworzywo ABS ma skłonność do żółknięcia i kruchości w wyniku częstego wystawiania na działanie promieni słonecznych. Warstwa bezbarwna odporna na promieniowanie UV chroni element przed uszkodzeniami spowodowanymi promieniowaniem UV. Oprócz ochrony przed promieniowaniem UV warstwa bezbarwna pełni również inne funkcje, w tym:

• Ochrona powierzchni przed uszkodzeniami fizycznymi, zadrapaniami i ścieraniem.
• Popraw wygląd, uzyskując na przykład wykończenie o wysokim połysku, satynowe lub matowe.
• Zwiększ trwałość, chroniąc element przed szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych, zwłaszcza w przypadku produktów przeznaczonych do użytku na zewnątrz.

Ponieważ ABS nie przewodzi prądu, przed nałożeniem ostatecznej, trwałej warstwy galwanicznej stosuje się specjalistyczny proces obróbki wstępnej obejmujący trawienie chemiczne i uczulanie, mający na celu utworzenie przewodzącej podstawy metalowej (głównie niklowej lub miedzianej).

Szczegółowe etapy tego procesu są następujące:

1. Odtłuszczanie: Polega na usuwaniu z powierzchni olejów, smarów i zanieczyszczeń za pomocą środków czyszczących o odczynie zasadowym.
2. Zszorstkowanie: Do korozji tworzywa ABS stosuje się roztwór chromu i kwasu siarkowego, który w szczególności powoduje wytrawienie fazy butadienowej w celu utworzenia mikroskopijnych “punktów zaczepienia” zapewniających przyczepność mechaniczną.
3. Neutralizacja: Jest to proces usuwania pozostałości środków trawiących.
4. Aktywacja: Do wchłaniania cząstek metalu katalitycznego stosuje się chlorek cyny(II) lub pallad, co pozwala na osadzenie przyszłej warstwy metalu na powierzchni ABS.
5. Powlewanie bezprądowe: Jest to etap powlekania chemicznego, w którym na aktywowanym tworzywie ABS osadza się cienką, przewodzącą warstwę niklu lub miedzi bez użycia prądu elektrycznego.
6. Galwanizacja: W ramach tego tradycyjnego procesu na warstwę bezprądową nakłada się miedź, nikiel lub chrom w celu uzyskania pożądanego wykończenia i grubości.

Do najważniejszych gałęzi przemysłu, w których stosuje się galwanizację metodą ABS, należą:

• Przemysł motoryzacyjny: Stanowi największy obszar zastosowań powłok z tworzyw sztucznych zarówno w celach funkcjonalnych, jak i dekoracyjnych, w tym elementów wykończenia wnętrza i nadwozia, kratek, klamek drzwiowych itp.
• Elektronika użytkowa: Galwanizacja służy do nadawania urządzeniom elektronicznym ekskluzywnego i trwałego wykończenia oraz zapewnienia ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi, np. w obudowach smartfonów, obudowach laptopów, klawiaturach komputerowych itp.
• Urządzenia medyczne: Powłoka z tworzywa ABS służy do tworzenia trwałych i higienicznych powierzchni, odpornych na działanie agresywnych środków czyszczących. Przykładami są obudowy narzędzi medycznych, obudowy sprzętu itp.
• Urządzenia gospodarstwa domowego i armatura: Stosowane głównie w celach dekoracyjnych oraz w celu nadania produktom ekskluzywnego wyglądu, bez wagi i kosztów związanych z użyciem litego metalu, np. baterie, głowice prysznicowe, baterie umywalkowe itp.

Kluczowa różnica polega na przygotowaniu tworzyw sztucznych. Tworzywo ABS można łatwo wytrawiać przy użyciu standardowych roztworów chemicznych, takich jak kwas siarkowy lub kwas chromowy, które rozpuszczają fazę butadienową, tworząc mikroskopijne pory, do których metale mocno przylegają. Pory te zapewniają, że powłoki galwaniczne na ABS charakteryzują się wyższą siłą przyczepności. PC jest trudniejszy do trawienia i często wymaga bardziej agresywnych oraz kosztownych etapów obróbki wstępnej, aby zapobiec złuszczaniu się metalu.

• Nikiel: Stosowany głównie jako warstwa podkładowa. Zapewnia jasne, odporne na zużycie i korozję wykończenie.
• Miedź: Powszechnie stosowana ze względu na doskonałą przewodność, niższy koszt oraz zdolność do pełnienia funkcji bariery zapobiegającej powstawaniu pęcherzy na elementach z tworzyw sztucznych.
• Chrom lub chrom: Stosowany głównie w elementach dekoracyjnych w celu uzyskania błyszczącego, metalicznego wyglądu bez zwiększania masy.
• Złoto: Wykorzystywane zarówno do celów dekoracyjnych, jak i użytkowych, m.in. ze względu na odporność na korozję w wysokich temperaturach oraz przewodność elektryczną w elementach elektronicznych.
• Srebro: Wykorzystuje się je głównie do celów dekoracyjnych, choć czasami może pełnić również funkcje użytkowe.
• Pallad: Jest często stosowany na etapie aktywacji w procesie galwanizacji w celu ułatwienia wiązania się innych metali.

1. Lepszy wygląd estetyczny: Nadaje luksusowym wykończeniom ekskluzywny, lśniący metaliczny wygląd.
2. Odporność na zużycie i korozję: Chroni znajdujące się pod spodem tworzywo ABS przed degradacją i uszkodzeniami spowodowanymi czynnikami środowiskowymi.
3. Twardość powierzchni: Umożliwia producentom wytwarzanie elementów, które wyglądają jak metal, ale są znacznie lżejsze.
4. Zwiększona integralność strukturalna: Powłoka metalowa poprawia stabilność wymiarową i sztywność tworzywa sztucznego.
5. Przewodność elektryczna: Umożliwia stosowanie tańszego tworzywa sztucznego do przewodzenia prądu w elementach elektronicznych.
6. Opłacalność: Stanowi tańszą alternatywę dla ciężkich i drogich elementów metalowych.

• Polerowanie oparami acetonu: W tej technice wykorzystuje się opary acetonu do stopienia najbardziej zewnętrznej warstwy elementu z tworzywa ABS, co pozwala na połączenie się warstw i uzyskanie błyszczącego wykończenia. Główną zaletą tej metody jest natychmiastowe wygładzenie chropowatości powierzchni.
• Szlifowanie na mokro: Najlepsza metoda do usuwania głębokich rys lub przygotowania elementu do malowania. Główną zaletą tej metody jest to, że pozwala na precyzyjną kontrolę nad powierzchnią, zachowując ostre krawędzie i geometrię.
• Polerowanie maszynowe: Często stosowane po ręcznym szlifowaniu w celu nadania matowej powierzchni z tworzywa ABS wykończenia o wysokim połysku, przypominającego lustro. Doskonale nadaje się do usuwania mikrozarysowań oraz uzyskania wysokiego połysku lub przezroczystości.

Aceton ma niską temperaturę zapłonu (-20^oC lub -4^oF), przez co łatwo ulega zapłonowi. Nagromadzenie oparów acetonu zwiększa ryzyko wybuchu. W związku z tym prace z tą substancją należy wykonywać w dobrze wentylowanym pomieszczeniu, stosując odpowiednie środki ochrony indywidualnej (PPE).

Nadmierna ekspozycja elementu z tworzywa ABS na działanie acetonu może spowodować nadmierne wygładzenie powierzchni lub utratę szczegółów. Działanie chemiczne powoduje zmiękczenie tworzywa ABS, co może prowadzić do wypaczenia się elementu. Bezpośrednie zanurzenie elementu w płynnym acetonie może spowodować powstanie białej, mętnej lub pudrowej powłoki zamiast pożądanego błyszczącego wykończenia.

Najlepszy efekt uzyskuje się dzięki wygładzaniu oparami acetonu. Umieść element w szczelnym pojemniku z niewielką ilością acetonu na ręczniku papierowym. Opary acetonu powodują mikroskopijne stopienie powierzchni, nadając jej niezwykle gładki, szklisty połysk. Najłatwiejszym sposobem na uzyskanie takiego efektu jest nałożenie przezroczystej powłoki. Nałożenie błyszczącej, przezroczystej powłoki to szybki sposób na zmianę wykończenia bez ingerencji w strukturę tworzywa sztucznego.

Aby przyspieszyć proces suszenia, należy umieścić element w dobrze wentylowanym miejscu i użyć wentylatora, aby przyspieszyć odparowywanie acetonu. Alternatywnie można go umieścić w miejscu o łagodnym nasłonecznieniu.