Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le marché de la métallisation des matières plastiques est en pleine expansion. Plusieurs raisons motivent ce choix. D'un point de vue économique, choisir une matière plastique permet de réduire la masse de l'objet à métalliser, et donc les coûts énergétiques liés à sa transformation. D’un point de vue technique, les revêtements métalliques assurent une protection aux polymères et leur confèrent de nouvelles propriétés de résistance mécanique, à la corrosion, à la chaleur, aux ultraviolets, et aux solvants. D'un point de vue esthétique, la métallisation des matières plastiques donne un aspect final métallique coloré, et vient compléter la grande liberté de forme, de couleur, d'aspect et de poids autorisée par l'utilisation des polymères.
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The market of the metallization of plastic materials is rapidly growing due to several reasons. From an economic point of view, choosing a plastic material allows for reducing the mass of the object to be metallized and thus the energy costs linked to its transformation. From a technical point of view, metallic claddings protect the polymers and provide them with new mechanical resistance properties to corrosion, heat, ultraviolet rays and solvents. From an aesthetic point of view, the metallization of plastic materials gives a final colored metallic aspect and complements the freedom of shape, color, aspect and weight allowed for when using polymers.
Auteur(s)
-
Sandrine DALBIN : Ingénieur Recherche & Développement, Coventya SpA, Trévise (Italie)
-
Nicolas POMMIER : Chef produits Décoration & Fonctionnel, Coventya SAS, Clichy (France)
INTRODUCTION
Les matières plastiques sont très largement utilisées aujourd'hui pour un grand nombre d'applications. Cependant, toutes ne subissent pas un traitement de métallisation. Mais d'ailleurs, pourquoi métallise-t-on les matières plastiques ? Les raisons en sont multiples.
En effet, d'un point de vue économique, choisir une matière plastique telle que l'ABS, par rapport à une pièce métallique, permet de réduire la masse de l'objet à métalliser, les coûts énergétiques liés aux différentes étapes de transformation, de polissage mécanique, ainsi qu'à son transport. De plus, une pièce en ABS présente un aspect brillant après moulage et requiert, par conséquent, des épaisseurs moins élevées qu'une pièce en zamak, pour laquelle il faut combler les porosités de surface.
Pour des raisons techniques, les revêtements métalliques assurent une protection aux polymères et leurs confèrent de nouvelles propriétés de résistance mécanique, à la corrosion, à la chaleur, aux ultraviolets, et aux solvants. De plus, il est intéressant d'utiliser les propriétés diélectriques des thermoplastiques et la conductibilité des différentes couches métalliques déposées par voie chimique et/ou électrolytique pour de nombreuses applications telles que les circuits imprimés ou le blindage électrostatique et électromagnétique.
D'un point de vue esthétique, la métallisation des matières plastiques a aussi pour but, dans le secteur de la décoration et de la parfumerie, de donner un aspect final métallique coloré.
L'apparition de la plasturgie est encore trop récente pour détrôner totalement les métaux et la forte image qui s'y rattache. Il est donc nécessaire d'ennoblir les matières plastiques par des dépôts d'or, de chrome, d'argent ou de bronze.
Enfin, la métallisation des matières plastiques vient compléter la grande liberté de forme, de couleur, d'aspect et de poids autorisée par l'utilisation des polymères. Ceux-ci sont toujours de plus en plus recherchés par tous les designers et principalement les designers automobiles.
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VERSIONS
- Version courante de janv. 2020 par Sandrine DALBIN, Nicolas POMMIER
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Moulage et design pour la métallisation des plastiques2. Principe
La métallisation par voie chimique sur un substrat non conducteur consiste à déposer un film métallique conducteur par immersion dans une solution contenant un métal susceptible d'être réduit à la surface du matériau.
Pour y parvenir, diverses techniques ont été développées. La plus répandue aujourd'hui s'effectue en deux étapes :
-
métallisation initiale par immersion dans différents bains, sans source de courant externe (gamme chimique) ;
-
renforcement par voie électrolytique de la fine couche métallique conductrice, (gamme électrolytique).
Lors de la première étape, la surface du matériau plastique est considérablement augmentée par la création de porosités de l'ordre de quelques micromètres. Ces porosités vont servir de base d'accroche aux dépôts métalliques réalisés dans la deuxième étape. Il est alors possible de réaliser un dépôt métallique par voie chimique. Un film mince (0,2-0,5 μm) de nickel est déposé pour rendre la surface conductrice. Cette couche conductrice peut alors être renforcée par voie électrolytique.
Les plastiques sont des substrats non-conducteurs qui ne sont pas tous équivalents vis-à-vis de la métallisation. Par expérience, tous les plastiques ne peuvent pas être métallisés de façon satisfaisante. Le plus grand type de plastique métallisable est le copolymère d'acrylonitrile/butadiène/styrène, communément appelé « ABS » (dispersions de nodules de butadiène dans une matrice de copolymère styrène et acrylonitrile).
2.1 Adhérence d'un dépôt métallique sur les copolymères ABS
Au début des années 1960, il a été démontré qu'il était possible de créer sur les copolymères ABS un film métallique adhérent simplement à l'aide d'une attaque chimique de la surface et sans recourir à une abrasion mécanique. Les valeurs d'adhérence étaient alors plus élevées par rapport à celles obtenues par voie mécanique. L'ABS est ainsi devenu le substrat thermoplastique « préféré » pour la métallisation des matières plastiques.
L'ABS est un système à deux phases. Ses propriétés dépendent donc...
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Principe
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - PORTNER (J.C.) - * - EP Patent 1404746 (2002).
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(3) - McCASKIE, TSIAMIS - Plating & Surface Finishing. - 69 (1982).
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(7) - MATSUNAMI (J.) - * - EP patent 0905285 (1999).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Practice for determining residual stresses in extruded or moulded ABS parts by immersion in glacial acetic acid - • ASTM D 1939-94 - 1994
-
Standard practice for qualitative adhesion testing of metallic coatings - • ASTM B 571-97 - 1997
-
Metallic coatings – Electroplated coatings of nickel plus chromium on plastics materials - • UNI ISO 4525 - 2003
-
Peel Strength of metal Electroplated Plastics - • ASTM B 533-85 - 2004
SEVESO II : directive 96/82/CE concernant la maîtrise des dangers liés aux accidents majeurs impliquant des substances dangereuses.
Fiches toxicologiques INRS no 1 – édition 2007 : Le trioxyde chrome, Cahiers de notes documentaires no 130, 1er trimestre 1988.
Arrêté du 30/06/2006 relatif aux ateliers de traitement de surface (JO du 5 septembre 2006).
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• Appareillage de pelage à 90o
• Société Elis Electronic Instruments & Systems sarl. http://www.elis.it/
• Couloscope – STEP Test
• Société Fischer Instruments http://www.helmut-fischer.com/
• Coventya http://www.coventya.com/
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