Como cromar plásticos

No mundo da impressão 3D, a cada vez procura-se mais incrementar as possibilidades de fabricação de todo o tipo de peças e acabamentos, para ajudar à evolução da indústria. Neste caso encontra-se o cromado de peças realizadas com uma impressora 3D FDM.

O aparecimento de materiais novos, como o PC-ABS revolucionou a impressão 3D FDM e não só por ser um material com umas elevadas propriedades mecânicas e resistência a ambientes adversos, se não, por ser um dos plásticos mais empregados à hora de conseguir um excelente cromado superficial. O cromado de peças de plástico emprega-se para fabricar peças decorativas ou não funcionais, que mostram um acabamento idêntico a um metal cromado mas bem mais ligeiro e económico.

Imagem 1: Peça impressa com PC-ABS de Polymaker. Fonte: Polymaker

Como os plásticos são materiais não condutores da eletricidade, é necessário submeter a uma série de operações de alta toxicidade e difícil controlo para que sejam capazes de captar as capas de metal que fazem parte do cromado. Para conseguir um acabamento ideal, uniforme e brilhante, é necessário aplicar sobre a peça de plástico umas capas de níquel para o brilho e um componente que assegura a aderência do cobre.

Uma vez realizado o tratamento prévio ao cromado, o seguinte passo é eliminar todo o tipo de sujeira que possa existir na superfície da peça com dissolventes orgânicos (etanol), que além disso elimina possíveis óxidos. Este passo realiza-se em máquinas de lavar de ultrassoms durante 5 - 20 minutos para assegurar que todas as zonas da peça estão completamente livres de resíduos. Com a peça totalmente limpa, introduz-se em um recipiente com solução de ácido crómico (20 - 30 %) a uma temperatura de 80 ºC. O contacto do ABS ou PC-ABS  com esta solução provoca a reação de um dos componentes destes materiais, dando como resultado microporos ao longo de toda a superfície da peça, microporosidade necessária para que se adiram os produtos dos seguintes passos. Lava-se de novo a peça, mas desta vez com água destilada, seguidamente submerge-se em uma solução de paládio 1 % a uma temperatura de 70 ºC e posteriormente seca-se com sopradores de ar quente, obtendo uma peça condutora da eletricidade.

O seguinte passo é sujeitar a peça a um condutor de cobre (cátodo), pelo que passa a corrente e submergir todo o conjunto em um banho de acobreado a uma temperatura de 70 ºC. Ao introduzir o plástico ativado (condutor da eletricidade) com paládio, este sai da superfície microporosa para deixar que se introduza o cobre, se produzindo uma fina capa de cobre. Uma vez consegue-se cobre na superfície, engrossá-se com um banho electrolítico convencional para aumentar a resistência do acabamento superficial. Sobre a segunda capa de cobre produz-se a capa de cromo mediante eletrodeposição em um banho de ácido crómico. Desta maneira, aparte de cromar, consegue-se niquelar, platear, bronzear, etc, peças realizadas com uma impressora 3D FDM e filamentos que contenham ABS (ABS ou PC-ABS).

Imagem 2: Peça de PC-ABS cromada. Fonte: Metal Products Factory

No caso de precisar conseguir um efeito cromado sobre outro tipo de plásticos que não seja ABS ou PC-ABS, ou sobre estes mesmos mas de maneira mais económica, existe algum spray. Com spray de cromo pode-se conseguir um acabo similar ao do processo explicado anteriormente, mas com menor brilho e uma resistência muito baixa ao ralado e aos golpes.

Para obter o melhor resultado superficial possível, o utente deve preparar a superfície da peça até conseguir um acabamento uniforme e liso, porque pelo contrário que no acabamento por pintado, o cromado mostra todas as possíveis imperfeições que pode ter a peça.

Desde a equipa de Filament2print recomendamos que os utentes que desejem metalizar (cromar, niquelar, platear, etc) as suas peças impressas em 3D, se ponham em contacto com uma empresa especializada no cromado de peças de plástico, já que é um processo complexo, tedioso e com certa perigrosidade.