Kvalita lepeného, lakovaného alebo potlačeného komponentu závisí od viacerých faktorov, nielen od použitého lepidla, laku či atramentu. Niekoľko najvrchnejších mikrometrov povrchu, s ktorými tieto materiály prichádzajú do kontaktu, je rovnako dôležitých. Ak je povrch znečistený alebo sa po ňom kvapalina nedokáže správne rozliať, spoj môže byť slabý, aj keď podklad a lepidlo spĺňajú svoje špecifikácie. Priemyselná plazmová úprava povrchu pomáha riešiť túto výrobnú výzvu čistením a modifikáciou povrchu bezprostredne pred ďalším procesným krokom.
Čo robí plazma s povrchom?
Plazma je plyn vybudený elektrickou energiou. Reaktívne častice, ktoré obsahuje, reagujú s najvrchnejšou vrstvou obrobku. V závislosti od technológie a nastavenia procesu môže úprava odstrániť tenké vrstvy organického znečistenia alebo zmeniť chemické vlastnosti povrchu. Cieľom je často aktivácia povrchu: zlepšenie zmáčavosti a adhézie lepidla, náteru alebo tlačiarenského atramentu. Špecializované procesy môžu vytvoriť aj tenkú funkčnú vrstvu.
Rozdiel ilustruje jednoduchý príklad. Ak sa kvapka kvapaliny na plastovom komponente zhlukuje do guľôčok, vytvorenie rovnomerného povlaku môže byť náročné. Po vhodnej predúprave sa kvapka môže roztekať ľahšie. Samotná táto skutočnosť však nedokazuje, že hotový spoj bude dlhodobo vykazovať dobré vlastnosti. To sa musí overiť otestovaním celého výrobného procesu a hotového spoja.
Prečo je dôležitá v priemysle?
Mnohé plasty sa ťažko zmáčajú, zatiaľ čo zvyšky z výroby alebo tenké vrstvy nečistôt na kovoch môžu brániť spoľahlivej adhézii. Predúprava sa stáva obzvlášť dôležitou pri spájaní rôznych materiálov alebo vtedy, keď výrobok musí odolávať vlhkosti, teplotným zmenám a dlhodobému namáhaniu. Plazmová úprava preto môže mať zásadný vplyv na mieru nepodarkovosti, ako aj na spoľahlivosť spojov.
Praktickou výhodou atmosférickej plazmy je, že pracuje pri atmosférickom tlaku. S vhodným vybavením sa dá aplikovať priamo na výrobnej linke, vrátane aplikácie bezprostredne pred lepením alebo potlačou. V niektorých aplikáciách môže znížiť potrebu čistenia rozpúšťadlami alebo použitia chemických primerov. Či je to tak aj v praxi, sa musí vždy overiť pre konkrétny materiál a výrobnú linku.
Kde sa dá využiť?
Jednou z najbežnejších aplikácií je príprava na lepenie a tesnenie. Na plastových, kovových, sklenených alebo kompozitných komponentoch môže správne nastavená plazmová úprava zlepšiť zmáčanie povrchu lepidlom. Z podobných dôvodov môže byť užitočná pred lakovaním, nanášaním povlakov, značením a potlačou: rovnomerné rozprestretie a adhézia ovplyvňujú aj vzhľad hotového povrchu.
V elektronike a presnom strojárstve môže byť cieľom úprava malých, presne definovaných oblastí. Pri výrobe obalov možno plazmovú úpravu zaradiť pred potlač alebo lamináciu. Pri prototypoch a malosériovej výrobe môže ručné zariadenie pomôcť rýchlo zistiť, či úprava zlepší nasledujúci procesný krok pre danú dvojicu materiálov. Priemyselné využitie atmosférickej plazmy zahŕňa čistenie, aktiváciu a nanášanie povlakov, hoci tieto postupy si vyžadujú odlišné procesy a nastavenia.
Čo treba zvážiť pri zavádzaní plazmovej úpravy?
Najprv presne definujte problém. Nízka pevnosť spoja, nerovnomerné krytie laku a nekonzistentná kvalita tlače si môžu vyžadovať rozdielne úpravy. Plazma automaticky nenahrádza dôkladné čistenie silne znečistených dielov.
Nastavte proces pre konkrétny materiál. Vzdialenosť úpravy, rýchlosť posuvu, šírka úpravy, procesný plyn a geometria obrobku – na tom všetkom záleží. Tenké plasty alebo plasty citlivé na teplo môžu vyžadovať starostlivo zvolené parametre, aby proces aktivácie diel nepoškodil.
Zmerajte úpravu a otestujte hotový výrobok. Posúdenie povrchovej energie, napríklad pomocou testovacích atramentov, môže poskytnúť rýchlu spätnú väzbu o zmáčavosti. Konečné rozhodnutie si však vyžaduje skúšky lepenia, lakovania alebo potlače na základe požiadaviek na výrobok. Oplatí sa tiež stanoviť, koľko času môže uplynúť medzi plazmovou úpravou a ďalším procesným krokom, pretože stav upraveného povrchu sa môže počas skladovania meniť.
Návrh pracoviska je súčasťou riešenia. Elektrické vybavenie, odsávanie a hospodárenie s plynmi vznikajúcimi počas procesu musia byť naplánované pre zvolený systém a aplikáciu. V automatizovanej výrobe zaznamenávanie parametrov procesu podporuje aj vysledovateľnosť.
Aké riešenia ponúka Ulbrich?
Sortiment plazmovej úpravy povrchov spoločnosti Ulbrich zahŕňa riešenia pre rôzne rozsahy výroby. piezobrush® PZ3 je kompaktné ručné zariadenie na studenú plazmu, ktoré spoločnosť ponúka na laboratórne práce, vývoj a malosériovú výrobu. Môže byť preto vhodné na počiatočné materiálové skúšky alebo cielenú úpravu menších plôch.
Pre sériovú výrobu ponuka zahŕňa piezobrush® PZ3-i, určený na integráciu do nových aj existujúcich výrobných liniek. Pre aplikácie atmosférickej plazmy s vyšším výkonom Ulbrich ponúka aj systém PB3/PS2000 a výber plazmových dýz. Produktový rad ďalej obsahuje mobilný Plasmatool na manuálne priemyselné použitie, ako aj automatizačné riešenia pre plazmové aplikácie. Dostupnosť a presnú konfiguráciu je potrebné overiť pri vyžiadaní cenovej ponuky.
Pre výrobcov, ktorí uvažujú o tejto technológii podrobnejšie, je najlepším východiskovým bodom konkrétny obrobok a merateľný cieľ, ako je požadovaná pevnosť spoja alebo kvalita tlače na konkrétnom plaste. Odtiaľ je možné určiť, či je správnou voľbou ručné testovacie zariadenie, jednotka do výrobnej linky alebo komplexnejší automatizovaný systém. Kontaktné údaje spoločnosti Ulbrich Kft. sú k dispozícii na webovej stránke spoločnosti.
