Verbundprojekt: Chrom(VI)-freies Verfahren zur galvanischen Metallisierung von Kunststoffteilen - NoChrom2; Teilvorhaben: Abscheidung metallischer Schichten

Abstract

Aufgabenstellung: Metallisierte Kunststoffe werden heute vielseitig eingesetzt, z.B. für dekorative Zwecke (z.B. Fahrzeugteilen wie Türgriffen, Zierleisten, etc.), für dekorativ-funktionale Anwendungen (Sanitärbereich) oder auch bei Gehäusen von elektronischen Geräten zur elektro-magnetischen Abschirmung. Die Metallisierung erfolgt zumeist durch eine elektrochemische Abscheidung metallischer Niederschläge (Galvanik). Kunststoffe sind jedoch im Allgemeinen nicht elektrisch leitfähig, weshalb vor der Abscheidung ihre Oberfläche mit einer leitfähigen Schicht ausgestattet werden muss. Dies gelingt üblicherweise nur nach Vorbehandlung durch Beizen mit Chromsalzen unter (schwefel)sauren Bedingungen, wobei im Werkstoff oberflächliche Kavitäten erzeugt werden, die die nötige Haftfestigkeit erzeugen, und auch nur bei wenigen Kunststoffen. Seit 2017 wurden EU-weit strenge Restriktionen zur Verwendung der dazu nötigen Cr(VI)-Salze wirksam. Im Rahmen des Verbundvorhabens soll eine im Labormaßstab erfolgreich erprobte Methodik, welche auf Cr(VI)-Spezies verzichtet und dennoch sehr hohe Haftfestigkeiten der abgeschiedenen Metallschichten erzielt, bzgl. ihrer technischen Umsetzbarkeit validiert werden. Dazu wurden durch den Projektpartner IPF (Leibniz-Institut für Polymerforschung e.V. Dresden) Proben nach neuartigem Verfahren für die Galvanisierung vorbereitet. Die langjährige Kompetenz der Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG) im Bereich der Oberflächenmodifizierung und -metallisierung stand dabei zur Validierung der Beschichtbarkeit der nach neuen Verfahren vorbereiteten Proben zur Verfügung. Datei-Upload durch TIB Task: Metallized plastics are used in a variety of ways today, e.g. for decorative purposes (e.g. vehicle parts such as door handles, decorative trims, etc.), for decorative-functional applications (sanitary area) or also in the housings of electronic devices for electromagnetic shielding. Metallization is usually done by electrochemically depositing metallic precipitates (electroplating). However, plastics are generally not electrically conductive, which is why their surface must be provided with a conductive layer before deposition. This is usually only possible after pretreatment with chromium salts under (sulfuric) acidic conditions, whereby superficial cavities are created in the material that generate the necessary adhesive strength, and only with a few plastics. Since 2017, strict restrictions on the use of the necessary Cr(VI) salts have been in effect throughout the EU. As part of the joint project, a method that has been successfully tested on a laboratory scale and that achieves very high adhesive strengths of the deposited metal layers without the use of Cr(VI) species is to be validated in terms of its technical feasibility. For this purpose, samples were prepared by the project partner IPF (Leibniz Institute for Polymer Research e.V. Dresden) using a novel process for creating the necessary voids. The long-standing expertise of the Zittau/Görlitz University of Applied Sciences (HSZG) in the field of surface modification and metallization was available to validate the metallization of the samples prepared using the new process.