Toxic free electroless metallization process for polymers

A toxic-free electroless metallization procedure was developed as a Plating on Plastics (PoP) process through the use of nickel-based sprayable resin technology, suitable for Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) and for many other polymers. The study replaces hazardous hexavalent chromium etchants or other traditional toxic materials and enables a safer metallization method according to evolving environmental regulations and standards. A broad examination of published works demonstrates the issues connected with current surface activation procedures and metal deposition methods, hence suggesting the necessity of eco-friendly replacement options. The experimental process carried out includes surface preparation before applying resin and then treating it for reduction alongside metal deposition. The work also includes extensive analysis of surface features, microstructure, and adhesion strength through techniques like SEM, EDS, and peel test. The results indicate an optimally distributed metal coating that maintains a strong bonding with the substrate and achieves better deposition effectiveness through an enhanced reduction step. The viability of this technique for use in electronics and automotive as well as aerospace and industrial manufacturing becomes apparent since it allows the production of conductive lightweight coatings. This demonstrates that nickel-based sprayable resins constitute an advancement for electroless plating by providing a practical and sustainable solution at lower costs. Future research should examine different metal applications for this method while optimizing current parameters to evaluate long-term function in real-life applications and create essential progress in green metallization technology by offering safer sustainable methods for surface engineering.

È stata sviluppata una procedura di metallizzazione chimica priva di sostanze tossiche come processo di placcatura su plastica (PoP) mediante l'uso di una tecnologia di resina spruzzabile a base di nichel, adatta per acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) e per molti altri polimeri. Lo studio sostituisce i pericolosi agenti mordenzanti al cromo esavalente o altri materiali tossici tradizionali e consente un metodo di metallizzazione più sicuro in base alle normative e agli standard ambientali in evoluzione. Un ampio esame dei lavori pubblicati dimostra i problemi connessi alle attuali procedure di attivazione della superficie e ai metodi di deposizione dei metalli, suggerendo quindi la necessità di opzioni di sostituzione ecocompatibili. Il processo sperimentale eseguito include la preparazione della superficie prima di applicare la resina e quindi il suo trattamento per la riduzione insieme alla deposizione dei metalli. Il lavoro include anche un'analisi approfondita delle caratteristiche della superficie, della microstruttura e della forza di adesione mediante tecniche come SEM, EDS e test di peeling. I risultati rivelano un rivestimento metallico distribuito in modo ottimale che mantiene un forte legame con il substrato e ottiene una migliore efficacia di deposizione mediante una fase di riduzione perfezionata. La fattibilità di questa tecnica per l'uso nell'elettronica e nell'automotive, così come nella produzione aerospaziale e industriale, diventa evidente poiché consente la produzione di rivestimenti leggeri conduttivi. Ciò dimostra che le resine spruzzabili a base di nichel costituiscono un progresso per la placcatura chimica, fornendo una soluzione pratica e sostenibile a costi inferiori. La ricerca futura dovrebbe esaminare diverse applicazioni metalliche per questo metodo, ottimizzando al contempo i parametri attuali per valutare la funzione a lungo termine in applicazioni reali e creare progressi essenziali nella tecnologia di metallizzazione verde, offrendo metodi sostenibili più sicuri per l'ingegneria delle superfici.