Chromage professionnel de pièces plastiques imprimées en 3D

Dans le monde de l'impression 3D, il existe un besoin croissant d'élargir les possibilités de fabrication de toutes sortes de pièces et de finitions, pour faire évoluer l'industrie. Nous abordons ici le chromage de pièces réalisées avec une imprimante 3D FDM.

L'apparition de nouveaux matériaux, comme le PC-ABS, a révolutionné l'impression 3D FDM, non seulement parce qu'il s'agit d'un matériau aux hautes propriétés mécaniques et résistant aux environnements difficiles, mais aussi parce qu'il est l'un des plastiques les plus utilisés pour obtenir un chromage de surface excellent. Le chromage de pièces plastiques sert à réaliser des pièces décoratives ou non fonctionnelles, qui présentent une finition identique à un métal chromé mais beaucoup plus légères et moins chères.

Image 1 : Pièce imprimée en Polymaker PC-ABS. Source : Polymaker

Comme les plastiques sont des matériaux non conducteurs d'électricité, il est nécessaire de les soumettre à une série d'opérations à haute toxicité et difficiles à contrôler pour qu'ils puissent capter les couches de métal qui composent le chromage. Afin d'obtenir une finition idéale, uniforme et brillante, il faut appliquer une couche de nickel sur la pièce en plastique pour la brillance et un composant qui assure l'adhérence du cuivre.

Une fois le pré-traitement de chromage effectué, l'étape suivante consiste à éliminer toute saleté pouvant exister sur la surface de la pièce avec des solvants organiques (éthanol), ce qui élimine également les éventuels oxydes. Cette étape est réalisée dans des nettoyeurs à ultrasons pendant 5 à 20 minutes pour garantir que toutes les zones de la pièce sont complètement exemptes de débris. Une fois la pièce parfaitement propre, elle est placée dans un récipient avec une solution d'acide chromique (20 - 30 %) à une température de 80 °C. Le contact de l'ABS ou du PC-ABS avec cette solution provoque la réaction de l'un des composants de ces matériaux, créant des micropores sur toute la surface de la pièce, microporosité nécessaire pour que les produits des étapes suivantes adhèrent. La pièce est à nouveau lavée, cette fois avec de l'eau distillée, puis immergée dans une solution de palladium à 1 % à une température de 70 °C et ensuite séchée avec des souffleurs d'air chaud, obtenant ainsi une pièce conductrice d'électricité.

L'étape suivante consiste à fixer la pièce à un conducteur de cuivre (cathode), par lequel passe le courant, et à immerger l'ensemble dans un bain de cuivre à une température de 70 °C. En introduisant le plastique activé (conducteur d'électricité) avec le palladium, celui-ci quitte la surface microporeuse pour permettre au cuivre d'y pénétrer, produisant une fine couche de cuivre. Une fois le cuivre obtenu sur la surface, on l'épaissit avec un bain électrolytique conventionnel pour augmenter la résistance de la finition de surface. La couche de chrome est produite sur la deuxième couche de cuivre par électrodéposition dans un bain d'acide chromique. Ainsi, outre le chromage, on obtient le nickelage, l'argenture, le dorure, etc., sur des pièces réalisées avec une imprimante 3D FDM et des filaments contenant de l'ABS (ABS ou PC-ABS).

Image 2 : Pièce PC-ABS chromée. Source : Metal Products Factory

Si vous avez besoin d'obtenir un effet chrome sur d'autres types de plastiques que l'ABS ou le PC-ABS, ou sur ceux-ci mais de manière plus économique, il existe des sprays. Avec une bombe de chrome, on peut obtenir une finition similaire à celle du processus expliqué ci-dessus, mais avec moins de brillance et une résistance très faible aux rayures et aux chocs.

Pour obtenir le meilleur résultat de surface possible, l'utilisateur doit préparer la surface de la pièce jusqu'à obtenir une finition uniforme et lisse, car contrairement à la finition peinte, le chromage révèle toutes les imperfections que la pièce peut avoir.

De la part de l'équipe Filament2print, nous recommandons aux utilisateurs qui souhaitent métalliser (chromer, niqueler, argenter, etc.) leurs pièces imprimées en 3D de contacter une entreprise spécialisée dans le chromage de pièces plastiques, car il s'agit d'un processus complexe, fastidieux et présentant certains dangers.