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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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Moulage et design pour la métallisation des plastiques
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4. Défi des satinages sans chrome
Les procédés de satinage sans chrome peuvent atteindre le même degré d'attaque qu'un procédé de satinage chromique plus ou moins concentré, en termes de rugosité, d'adhérence, d'analyse de surface, comme présenté précédemment.
Cependant, les procédés de satinage sans chrome ne doivent pas relever le seul défi de la métallisation des pièces en ABS et/ou en PC/ABS, ils doivent également :
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être stables et efficaces dans le temps, tels que le procédé d'attaque à base de CrVI afin de soutenir les productions industrielles 24 h/24 ;
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offrir le même degré de sélectivité qu'un processus chromique, c'est-à-dire :
-
métalliser les pièces à traiter, tout en évitant la métallisation des montages sur lesquels les pièces sont attachées ;
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métalliser uniquement la partie ABS de la pièce au cours du processus si plusieurs matériaux plastiques (ABS et PC par exemple) la composent, comme c’est le cas dans certains secteurs tels que l'automobile ou les bouchons de parfum.
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4.1 Stabilité dans le temps
4.1.1 Cas des satinages chromiques
Les solutions de satinage chromique sont stables et ne nécessitent aucune manipulation particulière. Elles sont généralement reconstituées avec de l’anhydride chromique et de l'acide sulfurique pour maintenir des concentrations en oxydant et en acide constantes, filtrées ou décantées, pour éliminer une partie des composés plastiques dégradés susceptibles de s'accumuler à l'intérieur du bain d'attaque. En fonction de la concentration de chrome trivalent présent dans le bain de gravure, un module de ré-oxydation peut être activé pour réduire la quantité de ce produit et le régénérer sous forme de chrome hexavalent. Le module de ré-oxydation est généralement constitué d'anodes en plomb ou en titane platiné immergées dans la solution d'attaque, à la surface desquelles le chrome trivalent est ré-oxydé en chrome hexavalent.
Les cathodes en plomb sont immergées dans un catholyte constitué d’une solution d'acide sulfurique...
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Défi des satinages sans chrome
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SHIPLEY (Jr C.) - Method of electroless deposition on a substrate and catalyst solution therefor. - US Patent 3011920 (1959).
-
(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).
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(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
HAUT DE PAGEHAUT DE PAGE
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2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
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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