Cómo cromar plásticos

En el mundo de la impresión 3D, cada vez se busca más incrementar las posibilidades de fabricación de todo tipo de piezas y acabados, para ayudar a la evolución de la industria. En este caso se encuentra el cromado de piezas realizadas con una impresora 3D FDM.

La aparición de materiales nuevos, como el PC-ABS ha revolucionado la impresión 3D FDM y no solo por ser un material con unas elevadas propiedades mecánicas y resistencia a ambientes adversos, si no, por ser uno de los plásticos más empleados a la hora de conseguir un excelente cromado superficial. El cromado de piezas de plástico se emplea para fabricar piezas decorativas o no funcionales, que muestran un acabado idéntico a un metal cromado pero mucho más ligero y económico.

Imagen 1: Pieza impresa con PC-ABS de Polymaker. Fuente: Polymaker

Debido a que los plásticos son materiales no conductores de la electricidad, es necesario someterlos a una serie de operaciones de alta toxicidad y difícil control para que sean capaces de captar las capas de metal que forman parte del cromado. Para conseguir un acabado ideal, uniforme y brillante, es necesario aplicar sobre la pieza de plástico unas capas de níquel para el brillo y un componente que asegura la adherencia del cobre.

Una vez realizado el tratamiento previo al cromado, el siguiente paso es eliminar todo tipo de suciedad que pueda existir en la superficie de la pieza con disolventes orgánicos (etanol), que además elimina posibles óxidos. Este paso se realiza en lavadoras de ultrasonidos durante 5 - 20 minutos para asegurar que todas las zonas de la pieza están completamente libres de residuos. Con la pieza totalmente limpia, se introduce en un recipiente con solución de ácido crómico (20-30%) a una temperatura de 80ºC. El contacto del ABS o PC-ABS con esta solución provoca la reacción de uno de los componentes de estos materiales, dando como resultado microporos a lo largo de toda la superficie de la pieza, microporosidad necesaria para que se adhieran los productos de los siguientes pasos. Se lava de nuevo la pieza, pero esta vez con agua destilada, seguidamente se sumerge en un solución de paladio 1% a una temperatura de 70ºC y posteriormente se seca con sopladores de aire caliente, obteniendo una pieza conductora de la electricidad.

El siguiente paso es sujetar la pieza a un conductor de cobre (cátodo), por el que pasa la corriente y sumergir todo el conjunto en un baño de cobrizado a una temperatura de 70ºC. Al introducir el plástico activado (conductor de la electricidad) con paladio, este sale de la superficie microporosa para dejar que se introduzca el cobre, produciéndose una fina capa de cobre. Una vez se consigue cobre en la superficie, se engrosa con un baño electrolítico convencional para aumentar la resistencia del acabado superficial. Sobre la segunda capa de cobre se produce la capa de cromo mediante electrodeposición en un baño de ácido crómico. De esta manera, aparte de cromar, se consigue niquelar, platear, broncear, etc, piezas realizadas con una impresora 3D FDM y filamentos que contengan ABS (ABS o PC-ABS).

Imagen 2: Pieza de PC-ABS cromada. Fuente: Metal Products Factory

En el caso de necesitar conseguir un efecto cromado sobre otro tipo de plásticos que no sean ABS o PC-ABS, o sobre estos mismos pero de manera más económica, existe algún spray. Con spray de cromo se puede conseguir un acabo similar al del proceso explicado anteriormente, pero con menor brillo y una resistencia muy baja al rallado y a los golpes.

Para obtener el mejor resultado superficial posible, el usuario debe preparar la superficie de la pieza hasta conseguir un acabado uniforme y liso, porque por el contrario que en el acabado por pintado, el cromado muestra todas las posibles imperfecciones que puede tener la pieza.

Desde el equipo de Filament2Print recomendamos que los usuarios que deseen metalizar (cromar, niquelar, platear, etc.) sus piezas impresas en 3D, se pongan en contacto con una empresa especializada en el cromado de piezas de plástico, ya que es un proceso complejo, tedioso y con cierta peligrosidad.