3D 打印塑料件专业镀铬工艺指南

在 3D 打印领域,日益增长的需求是拓展各类零件的制造可能性和表面处理,以推动行业发展。本文介绍基于 FDM 3D 打印机制造零件的镀铬工艺。
新材料的出现,如 PC-ABS,彻底改变了 FDM 3D 打印,不仅因为它具有优异的机械性能和耐恶劣环境能力,还因为它是实现优异表面镀铬效果时最常用的塑料之一。塑料件镀铬用于制造装饰性或非功能性零件,呈现与镀铬金属完全相同的光洁度,但重量更轻、成本更低。

图 1:Polymaker PC-ABS 打印件。来源:Polymaker
由于塑料是非导电材料,必须经过一系列高毒性、难控制的工序,使其能吸附构成镀铬层的金属层。为获得理想、均匀且光亮的镀层,需在塑料件上镀一层镍以增亮,并添加确保铜层粘附的成分。
完成预镀铬处理后,下一步是用有机溶剂(乙醇)清除零件表面所有污垢,同时去除可能的氧化物。此步骤在超声波清洗机中进行 5-20 分钟,确保零件所有区域完全无杂质。零件彻底清洁后,放入 20-30% 铬酸溶液容器中,温度 80°C。ABS 或 PC-ABS 与该溶液接触会引发材料中某成分的反应,在零件整个表面形成微孔,这是后续工序产品粘附所必需的微孔隙。零件再次清洗,改用蒸馏水,随后浸入 1% 钯溶液,温度 70°C,最后用热风枪干燥,获得导电零件。
下一步将零件连接到铜导体(阴极),电流通过并将整个组件浸入 70°C 铜浴中。引入钯活化的塑料(导电体)后,铜进入微孔表面,形成薄铜层。表面获得铜层后,通过常规电解浴加厚以增加表面光洁度强度。第二层铜层上通过铬酸浴电沉积产生铬层。这样,除镀铬外,还可对使用含 ABS 丝材(ABS 或 PC-ABS)的 FDM 3D 打印机制造的零件实现镀镍、镀银、镀钛等。

图 2:镀铬 PC-ABS 零件。来源:金属制品厂
若需在非 ABS 或 PC-ABS 塑料上获得镀铬效果,或在这些材料上以更经济方式实现,可使用镀铬喷雾。镀铬喷雾可获得类似上述工艺的光洁度,但光泽度较低,且耐划痕和碰撞性极差。
为获得最佳表面效果,用户必须处理零件表面直至获得均匀光滑的光洁度,因为与喷漆不同,镀铬会显露零件所有可能的瑕疵。
Filament2print 团队建议:希望对 3D 打印件进行金属化(镀铬、镀镍、镀银等)的用户,请联系专业塑料镀铬公司,因该工艺复杂、繁琐且有一定危险性。
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