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RÉSUMÉ
Les matières plastiques sont présentes dans de nombreux secteurs d’application tels que l’automobile, le sanitaire ou la parfumerie. Certaines pièces plastiques peuvent être métallisées pour leur conférer une valeur ajoutée. Cet article présente le procédé de métallisation, en particulier la préparation des plastiques par voie chimique. Les différents substrats et paramètres du procédé sont présentés d’un point de vue théorique et applicatif afin d’obtenir une métallisation et une adhérence métal substrat optimale. Par ailleurs, l’évolution de ce procédé pour affronter les nouvelles législations européennes, tels que le REACH, est abordée notamment grâce aux satinages sans chrome.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Sandrine DALBIN : Coordinatrice Recherche & Développement - Coventya Spa, Trévise, Italie
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Nicolas POMMIER : Directeur Technique - Coventya Sas, Clichy, France
INTRODUCTION
Les matières plastiques sont très largement utilisées pour un grand nombre d’applications dont certaines font l'objet d'un traitement de métallisation. Pourquoi métallise-t-on les matières plastiques ? Les raisons sont multiples.
D’un point de vue économique, choisir une matière plastique telle l’ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), plutôt qu'une pièce métallique permet de réduire la masse de l’objet à métalliser, les coûts énergétiques liés aux différentes étapes de transformation, de polissage mécanique, ainsi qu’à son transport. De plus, une pièce en ABS présente un aspect brillant après moulage et requiert par conséquent des épaisseurs moins élevées qu’une pièce en zamak, pour laquelle il faut combler les porosités de surface.
Pour des raisons techniques, les revêtements métalliques assurent une protection aux polymères et leur confèrent de nouvelles propriétés de résistances mécanique, à la corrosion, à la chaleur, aux ultraviolets et aux solvants.
De plus, il est intéressant d’associer les propriétés diélectriques des thermoplastiques et la conductibilité des différentes couches métalliques déposées par voie chimique et/ou électrolytique pour de nombreuses applications telles que les circuits imprimés ou le blindage électrostatique et électromagnétique.
D’un point de vue esthétique, la métallisation des matières plastiques a aussi pour but, dans le secteur de la décoration et de la parfumerie, de donner un aspect final métallique coloré.
L’apparition de la plasturgie, et son fort développement dans la seconde moitié du XXe siècle, est encore trop récente pour détrôner totalement les métaux et la forte image qui s’y rattache. Il est donc nécessaire d’ennoblir les matières plastiques par des dépôts d’or, de chrome, d’argent ou de bronze.
Enfin, la métallisation des matières plastiques vient compléter la grande liberté de forme, de couleur, d’aspect et de poids autorisés par l’utilisation des polymères. Ceux-ci sont toujours de plus en plus recherchés par tous les designers et principalement ceux du secteur automobile.
Le procédé de métallisation par voie chimique est largement utilisé sur certains types de matières plastiques. C’est un procédé composé principalement de deux étapes. La première consiste en différents passages chimiques pour rendre conductif le substrat plastique, la seconde étape est une succession de passages électrolytiques pour conférer différentes propriétés à l’article fini.
Les nouvelles législations européennes, envers la classification de certains produits chimiques, poussent ce secteur d’activité vers une grande innovation technologique.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 2009 par Sandrine DALBIN, Nicolas POMMIER
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Hygiène et sécurité – Réglementation pour les rejets
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10. Autres procédés de métallisation des plastiques
La recherche sur la métallisation des plastiques tels que l’ABS, ou sur des matières plastiques plus récentes tels que les polyamides, est en pleine évolution. L’objectif est de développer des gammes de traitement plus courtes, plus performantes et moins nocives pour l’environnement et la sécurité des manipulateurs. La plupart de ces procédés (figure 22) donnent de bons résultats en laboratoire. Seuls quelques-uns ont vu le jour sur des lignes industrielles pilotes.
10.1 Procédé de métallisation directe
L’une des voies de recherche et développement les plus avancées concerne le procédé de métallisation directe (figure 22). Ce procédé décrit par de nombreux brevets propose une chaîne de métallisation plus courte, grâce à l’élimination des étapes d’accélération et de nickel chimique. Elles sont remplacées par une étape d’échange chimique étain-cuivre (Sn-Cu).
Les pièces subissent une attaque sulfo-chromique suivie d'un traitement de catalyse comme dans le cas d’une gamme conventionnelle. L’étape suivante, contrairement à la gamme conventionnelle, consiste à remplacer une partie de l’étain par du cuivre. Ceci augmente la conductivité de la couche déposée. Ainsi le dépôt de cuivre électrolytique peut croître à partir des points de contact jusqu'à recouvrir toute la surface de la pièce.
Ce procédé a pour avantage de diminuer le nombre d’étapes et donc d’augmenter légèrement la productivité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
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-
(2) - OTTAVIO (E.) - Regeneration of chromic acid etching solutions. - US Patent 3650859 (1969).
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(3) - SAUBESTRE (P.) - * - . – 52, 982-1000 (1965).
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(4) - PORTNER (J.C.) - Pre-treatment of plastic materials. - EP Patent 1404746 (2001).
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(5) - MANDICH (G.K.N.V.) - Plating and Surface Finishing. - 68-73 (1993).
-
(6) - PATEL (G.) - Chromic acid free etching of polymers for electroless plating. - US Patent 5160600 (1990).
-
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Standard practice for qualitative adhesion testing of metallic coatings. - ASTM B 571-97 - (1997)
-
Metallic coatings – Electroplated coatings of nickel plus chromium on plastics materials. - UNI ISO 4525 - (2003)
-
Peel Strength of metal Electroplated Plastics. - ASTM B 533-85 - (2004)
SEVESO II : directive 96/82/CE concernant la maîtrise des dangers liés aux accidents majeurs impliquant des substances dangereuses.
Fiches toxicologiques INRS n° 1 – édition 2007 : Le trioxyde chrome, Cahiers de notes documentaires n° 130, 1er trimestre 1988.
Arrêté du 30.06.2006 relatif aux ateliers de traitement de surface (JO du 5 septembre 2006).
HAUT DE PAGE1.1 Constructeur – Fournisseurs – Distributeurs
Appareillage de Pelage a 90° : Société Elis Electronic Instruments & Systems srl.
Couloscope – STEP Test : Société Fischer Instruments
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Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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