Come cromare la plastica

Nel mondo della stampa 3D, c'è una crescente necessità di aumentare le possibilità di produzione di tutti i tipi di parti e finiture, per contribuire all'evoluzione del settore. In questo caso troverai la cromatura di parti realizzate con una stampante 3D FDM.

L'arrivo di nuovi materiali, come PC-ABS, ha rivoluzionato la stampa 3D FDM e non solo perché è un materiale con alte proprietà meccaniche e resistenza agli ambienti avversi, ma anche perché è uno dei plastici più utilizzati quando si tratta di ottenere un'eccellente cromatura superficiale. La cromatura delle parti in plastica viene utilizzata per realizzare pezzi decorativi o non funzionali, che mostrano una finitura identica a quella di un metallo cromato ma molto più leggera e economica.

Immagine 1: Parte stampata in PC-ABS da Polymaker. Fonte: Polymaker

Dato che i materiali plastici sono materiali non conduttori di elettricità, è necessario sottoporli a una serie di operazioni di alta tossicità e difficile controllo affinché siano in grado di catturare gli strati di metallo che fanno parte della cromatura. Per ottenere una finitura ideale, uniforme e lucida, è necessario applicare uno strato di nichel alla parte in plastica per ottenere lucentezza e un componente che assicuri l'adesione del rame.

Dopo aver eseguito il trattamento pre-cromatura, il passo successivo è rimuovere tutti i tipi di sporco che possono esistere sulla superficie del pezzo con solventi organici (etanolo), che eliminano anche eventuali ossidi. Questo passaggio viene eseguito in lavatrici ad ultrasuoni per 5 - 20 minuti per garantire che tutte le aree del pezzo siano completamente prive di detriti. Con il pezzo completamente pulito, viene posto in un contenitore con soluzione di acido cromico (20 - 30 %) a una temperatura di 80 °C. Il contatto di ABS o PC-ABS con questa soluzione provoca la reazione di uno dei componenti di questi materiali, risultando in micropori lungo tutta la superficie del pezzo, microporosità necessaria affinché i prodotti dei passaggi successivi aderiscano . Il pezzo viene nuovamente lavato, questa volta con acqua distillata, quindi viene immerso in una soluzione di palladio al 1% a una temperatura di 70 °C e successivamente asciugato con soffiatori d'aria calda, ottenendo un pezzo conduttivo di elettricità.

Il passo successivo è fissare il pezzo a un conduttore di rame (catodo), attraverso il quale passa la corrente e immergere l'intero insieme in un bagno di rame a una temperatura di 70 °C. Quando viene introdotto il plastico attivato (conduttore di elettricità) con palladio, lascia la superficie microporosa per consentire l'ingresso del rame, producendo uno strato sottile di rame. Una volta ottenuto il rame sulla superficie, viene ispessito con un bagno elettrolitico convenzionale per aumentare la resistenza della finitura superficiale. Lo strato di cromo viene prodotto sul secondo strato di rame per elettrodeposizione in un bagno di acido cromico. In questo modo, oltre alla cromatura, si ottengono anche nichel, argento, tan, ecc. parti realizzate con una stampante 3D FDM e filamenti contenenti ABS (ABS o PC-ABS) .

Immagine 2: Parte cromata PC-ABS. Fonte: Fabbrica di metalli

Se è necessario ottenere un effetto cromo su altri tipi di plastica che non siano ABS o PC-ABS, o su questi ma in modo più economico, esistono alcuni spray. Con uno spray cromato, si può ottenere un risultato simile a quello del processo sopra descritto, ma con meno lucentezza e una resistenza molto bassa ai graffi e agli urti.

Per ottenere il miglior risultato superficiale possibile, l'utente deve preparare la superficie del pezzo fino a ottenere una finitura uniforme e liscia, perché al contrario della finitura verniciata, la cromatura mostra tutte le possibili imperfezioni che il pezzo può avere.

Dal team di Filament2print raccomandiamo agli utenti che desiderano metallizzare (cromare, nichelare, argentare, ecc.) le loro parti stampate in 3D di contattare un'azienda specializzata nella cromatura di parti in plastica, poiché si tratta di un processo complesso, noioso e con un certo rischio.