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Verkupferter Katalysator – wie man Metall auf Kunststoff bringt.

Datum der Veröffentlichung: 2017-01-26

Das katalytische Verkupferungsverfahren ist ein Verfahren, das die Metallisierung nichtmetallischer Oberflächen, einschließlich Dielektrika und sogar Kunststoff, ermöglicht. Der Prozess besteht darin, die vorbereitete dielektrische Oberfläche mit zwei Arbeitslösungen A und B zu besprühen. Die zuvor aktivierte Oberfläche wird durch deren Reduktion mit Kupfer bedeckt, wenn die Arbeitsflüssigkeiten A und B auf der verkupferten Oberfläche treffen. Die Reduktion erfolgt ausschließlich auf der aktivierten und zuvor vorbereiteten Arbeitsfläche. Die Aktivierung kann beispielsweise mit Palladium erfolgen. Der Zweck der Aktivierung und Sensibilisierung der Kunststoffoberfläche besteht darin, kleine Mengen Edelmetall darauf abzulagern. Das so isolierte Palladium ist ein Katalysator im chemischen Verkupferungsprozess. Der aufgetragene Kupferüberzug kann die Grundlage für eine Weiterverarbeitung, z. B. eine galvanische Verkupferung, sein. Das galvanische Verkupferungsverfahren ist wesentlich effizienter und ermöglicht das Aufbringen wesentlich dickerer Metallschichten. Auf nicht leitenden Oberflächen ist eine Galvanisierung leider nicht möglich.
Die Sensibilisierung kann beispielsweise in einer Palladiumsalzlösung mit folgender Zusammensetzung erfolgen:

- Destilliertes Wasser (rein) 1 l
- Palladium(II)-chlorid (rein) 0,2 g/l
- Salzsäure (rein) (d=1,19) 10 ml/l

Nach der Aktivierung sollte der Artikel gründlich gereinigt werden, indem man ihn in destilliertem Wasser abspült und anschließend sehr vorsichtig mindestens eine Minute lang unter fließendem kaltem Wasser abspült. Es wird versucht sicherzustellen, dass das Wasser die gesamte Oberfläche erreicht, die dem Metallisierungsprozess unterzogen werden soll.

Der so vorbereitete Gegenstand kann mit Arbeitsbädern folgender Zusammensetzung dem Verkupferungsprozess unterzogen werden:

Arbeitsflüssigkeit A:

- Destilliertes Wasser 1 Liter
- Kupfer(II)sulfat (Pentahydrat) 35 g/l

- Schwefelsäure (VI) (d=1,84) 50 ml/l

Arbeitsflüssigkeit B:

- Destilliertes Wasser 1 Liter
- Natriumphosphit (Hypophosphit) (Monohydrat) 50 g/l
Die Arbeitsflüssigkeiten werden auf die vorbereitete Oberfläche aufgetragen, indem zwei Volumenteile der Arbeitsflüssigkeit A auf einen Volumenteil der Arbeitsflüssigkeit B gegeben werden. Die Arbeitsflüssigkeiten A und B sollten aus zwei unabhängigen Sprühdüsen der Pistolen für die chemische Beschichtung aufgetragen werden sollten sich nur auf der verkupferten Oberfläche treffen. Die Temperatur der aufgetragenen Flüssigkeit sollte 80 Grad Celsius betragen.

Die katalytische Verkupferung kann auch in Bädern durchgeführt werden, die keine erhöhten Arbeitstemperaturen und keinen Auftrag durch Sprühen erfordern.
Ein Beispiel für ein solches Bad, das bei Raumtemperatur wirksam ist, ist auch ein Zweikomponentenbad:

Arbeitsflüssigkeit A:

- Destilliertes Wasser 1 Liter
- Kupfer(II)sulfat (Pentahydrat) 35 g/l
- Natrium- und Kaliumtartrat 170 g/l
- Natriumhydroxid 50 g/l

Arbeitsflüssigkeit B:

- Formaldehyd (40 %ige Lösung)

Für fünf Volumenteile der Arbeitsflüssigkeit A verwenden wir einen Teil der Arbeitsflüssigkeit B. Die Verkupferung erfolgt durch 15-30-minütiges Eintauchen des Werkstücks in das Bad. Bei ätzempfindlichen Gegenständen kann das Bad ohne Beeinträchtigung der Verarbeitungseigenschaften mit destilliertem Wasser im Verhältnis 1:1 oder 1:3 verdünnt werden.
Leider zeichnen sich beide Verkupferungsbäder durch eine geringe Stabilität aus. Stabilisatoren sind auf dem Markt erhältlich, ihre Zusammensetzung und ihr Einfluss auf den Prozess sind jedoch ein Geheimnis des Herstellers.

Kupfersulfat , Natriumhydroxid , Salzsäure und destilliertes Wasser sind bei distripark.com erhältlich.

Szlaczek

*Dieser Artikel dient nur zu Informationszwecken. Die vorliegende Beschreibung, insbesondere die Verwendung der Produkte, ist beispielhaft und stellt eine unverbindliche Information über die Eigenschaften und Möglichkeiten ihrer Verwendung/Anwendung dar. Konsultieren Sie in jedem Fall vor der Verwendung des Produkts einen Fachmann, ob die konkrete Verwendung sicher und gerechtfertigt ist. Wir übernehmen keine Verantwortung für den Einsatz der vorgeschlagenen Lösungen, auch nicht in sehr ähnlichen Situationen.