Plasma-SealTight®: un forte legame tra plastica e metallo nel processo di stampaggio a iniezione.

I componenti ibridi in plastica e metallo si sono ormai saldamente affermati nel panorama della produzione industriale e la loro importanza cresce continuamente in un’era segnata dalla corsa alle strutture leggere. Questa combinazione di materiali trova terreno particolarmente fertile nei componenti con un profilo di proprietà che coniuga i punti di forza dei singoli materiali: il metallo offre un’elevata resistenza e rigidità, mentre la plastica assicura flessibilità nel design e una bassa densità.

La creazione di un legame covalente affidabile rappresenta un fattore chiave per unire insieme materiali diversi al fine di realizzare composito caratterizzati da alta qualità, durata e riproducibilità.  In mancanza di un’adeguata sigillatura, l’interfaccia tra il metallo e la plastica costituisce un elemento di rischio.

In collaborazione con il produttore di compound plastici AKRO-PLASTIC GmbH, Plasmatreat ha messo a punto un processo mirato ai component ibridi stampati a iniezione che migliora in maniera significativa l’adesione e che può essere integrato nelle linee di produzione di serie. La tecnologia di rivestimento a pressione atmosferica PlasmaPlus® rappresenta il cuore del processo Plasma-SealTight®. Il rivestimento favorisce la formazione di legami covalenti tra i due materiali creando un composito ibrido particolarmente coeso e impermeabile ai fluidi.

 

Plasma-SealTight®: affidabile,  riproducibile ed ecologico

Il processo Plasma-SealTight® è stato concepito come una soluzione automatizzata in linea per sistemi di produzione in continuo totalmente integrabili nelle isole di stampaggio a iniezione. Tutti gli elementi del processo (strato di polimero trattato al plasma, ricetta del materiale plastico, parametri di processo) vengono accuratamente armonizzati per assicurare l’affidabilità e la riproducibilità del processo stesso anche in presenza di elevate capacità produttive.

Il primo passo consiste nella micropulizia della superficie dell’inserto in metallo con il sistema Openair-Plasma®. Quindi sulla superficie trattata viene applicato, sempre con il plasma, un rivestimento in polimero anticorrosivo che migliora l’adesione. Entrambi i processi di micropulizia e rivestimento al plasma vengono eseguiti in pochi secondi e in maniera selettiva, ovverosia solamente su aree selezionate. La resina termoplastica viene iniettata sul metallo rivestito nella successiva fase dello stampaggio a iniezione.

I trattamenti utilizzati nei processi convenzionali, come ad esempio l’applicazione di primer a base di solventi spesso nocivi per l’ambiente, possono venire sostituiti completamente dal processo di rivestimento Plasma-SealTight® senza compromettere l’assicurazione della qualità.

 

Un legame più resistente rispetto ai promotori di adesione

Il processo Plasma-SealTight® crea un legame a livello molecolare con il metallo (acciaio inox, rame, alluminio, acciaio) e allo stesso tempo genera composti organici (gruppi funzionali) che assicurano una forte adesione tra il metallo e la plastica.

 

Prova di trazione su di un provino trattato con Plasma-SealTight® prima dello stampaggio a iniezione
La tecnologia Plasma-SealTight® garantisce la solidità del legame tra metallo e plastica. Quando la forza di trazione supera i 22 MPa la plastica cede, ma non il giunto.

 

Con Plasma-SealTight® è possibile ottenere una resistenza al taglio per trazione superiore ai 40 MPA del componente in plastica e metallo.  Il rivestimento al plasma conferisce al giunto una resistenza maggiore rispetto ad altri metodi come ad esempio l’uso di promotori di adesione, o la micro goffratura/incisione al laser.

 

Unione a prova di fluido

L’acqua può penetrare attraverso lo strato limite e diffondersi sulla superficie dei materiali tra i quali non vi è alcun legame chimico. In combinazione con l’ossigeno, l’acqua corrode gli inserti in metallo, portando al cedimento funzionale o perfino alla delaminazione del componente ibrido.

 

Se l’acqua penetra attraverso lo strato limite del giunto tra metallo e plastica, si possono verificare fenomeni di corrosione, cedimento del componente o anche delaminazione (a sinistra). Lo strato di polimero trattato al plasma riempie e sigilla ogni cavità impedendo in tal modo la penetrazione dell’acqua (a destra).

Il rivestimento al plasma previene la penetrazione dei fluidi aggressivi mediante il riempimento anche delle cavità più piccole e la creazione di un legame covalente con la superficie del metallo. Questo strato protettivo assicura un effetto barriera stabile nel tempo contro acqua, soluzioni saline, oli, gas e impedisce a queste sostanze di migrare al disotto della superficie.

 

I vantaggi della tecnologia Plasma-SealTight®

  • componenti di qualità più elevata
  • interfaccia impermeabile ai fluidi
  • può essere completamente integrata nell’isola di stampaggio a iniezione
  • elevata affidabilità e riproducibilità del processo
  • eliminazione totale di solventi, primer e acidi
  • impiego limitatissimo di prodotti chimici (precursori)
  • nessuna emissione di composti organici volatili (VOC)
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