Compuestos adhesivos de metal/plástico en el moldeo por inyección
Los componentes híbridos plástico/metal se han establecido en muchas aplicaciones industriales como estándar y se han vuelto cada vez más importantes en la era de la construcción ligera. La combinación de materiales convence con componentes, cuyo perfil de propiedades une las ventajas individuales de cada material: Mientras que con el metal se pueden lograr una alta resistencia y rigidez, el plástico ofrece una amplia libertad de diseño y, al mismo tiempo, una baja densidad.
A fin de crear de materiales distintos una unión reproducible, de buena calidad y resistencia, el enlace seguro entre los materiales es imprescindible en el proceso de unión. Si no se sella correctamente, la unión entre los materiales plásticos y metálicos constituye un factor de riesgo.
Junto con el fabricante de compuestos plásticos AKRO-PLASTIC GmbH, Plasmatreat ha desarrollado un proceso para componentes híbridos moldeados por inyección que mejora notablemente la unión adhesiva y puede integrarse en líneas de producción en serie. El elemento central es el recubrimiento aplicado por plasma atmosférico PlasmaPlus®, llamado Plasma-SealTight®. Este recubrimiento une las superficies, por las que los materiales se unen uno a otro a nivel molecular y crea, por lo tanto, un compuesto híbrido, particularmente adhesivo y estanco a los medios.
Método Plasma-SealTight®: fiable, reproducible y ecológico
El método Plasma-SealTight® es diseñado como una solución en línea para el proceso de producción continua. Se puede integrar por completo y automatizar en la línea de moldeo por inyección. En el concepto general, todos los componentes del método (capa de plasma polímeros, fórmula de plástico, parámetros del proceso) están ajustados de tal manera, que el proceso se realice de forma segura y reproducible incluso con altas capacidades de producción.
En el primer paso, la superficie del metal se limpia de manera exhaustiva con Openair-Plasma®. Inmediatamente después a la superficie del metal se aplica la capa de plasma polímeros, que proporciona la adhesión y sirve como protección anticorrosiva. Tanto la limpieza por plasma, como la aplicación del plasma recubrimiento se realizan dentro de segundos y en un área selectiva, es decir solamente en un área predefinida. A continuación, en el moldeo por inyección, al metal recubierto se inyecta el termoplástico.
Los pasos de pretratamiento utilizados en los procesos convencionales, como los imprimadores con disolventes, que suelen ser perjudiciales para el medioambiente, pueden sustituirse completamente por el recubrimiento Plasma-SealTight® sin perder su garantía de calidad.
Mejor fuerza adhesiva que con promotores de adherencia
Plasma-SealTight® se une al metal (acero inoxidable, cobre, aluminio, acero) a nivel molecular y, al mismo tiempo, genera compuestos orgánicos (grupos funcionales) que aseguran una unión adhesiva firme entre el metal y el plástico.
Con Plasma-SealTight® se pueden alcanzar resistencias a la tracción de más de 40 MPA entre el plástico y el metal. El recubrimiento con plasma consigue una adherencia notablemente mayor que otros procesos, como los promotores de adherencia, la microestructuración por láser o el grabado.
Unión híbrida estanca a los medios
Si los materiales no se unen a nivel molecular, por ejemplo, agua puede penetrar en la interfaz y expandirse en la superficie del material. Al combinarse con el oxígeno, el agua corroe el inserto metálico del compuesto híbrido, lo que provoca fallos en la función del componente o incluso su deslaminación.
El efecto Plasma-SealTight®
El recubrimiento de plasma evita la penetración de medios agresivos, rellenando incluso las cavidades más pequeñas y se una como capa de protección de la superficie metálica. El sellado a nivel molecular ofrece una barrera estable a largo plazo contra el agua, soluciones salinas, aceites o gases y prohíbe la penetración de estos medios.
Ventajas de la tecnología Plasma-SealTight®
- mayor calidad de los componentes unión estanca a los medios puede integrarse completamente en la línea de moldeo por inyección alta fiabilidad y reproducibilidad del proceso eliminación completa de disolventes, imprimadores y ácidos uso muy escaso de productos químicos (precursores) sin emisiones de COV
Uniones duraderas entre plástico y metal en moldeo por inyección
Solución completa “llave en mano” para aplicación de recubrimientos con Plasma-SealTight®
Plasmatreat desarrolló la célula de plasma PTU1212, una solución «llave en mano» totalmente automatizada, para facilitar la implementación en el taller de la tecnología Plasma-SealTight® . La célula se puede ajustar a cualquier máquina de moldeo por inyección disponible comercialmente. Ella proporciona un proceso de pretratamiento en línea, particularmente rápido y ecológico en la producción en serie de componentes de metal/plástico.
El equipo PTU1212 incluye todo lo que requiere el proceso de pretratamiento, desde el generador, el robot, la tecnología de control, la unidad de control de plasma PCU y las toberas de plasma hasta los cables y consumibles.
Ingeniería de procesos de plasma en la fabricación automatizada de componentes híbridos
El tratamiento por plasma se realiza por dos sistemas de plasma colocados juntos. En el primer paso, el robot —o, en el caso de versiones más pequeñas, un sistema de eje XY— pasa la incrustación metálica por debajo de una tobera Openair-Plasma® . Su superficie se limpia de todas las contaminaciones a nivel molecular y, de esta manera, se logra su óptima humectabilidad. Inmediatamente después de la limpieza, el segundo sistema de plasma aplica el recubrimiento funcional a la incrustación metálica mediante el proceso Plasma-SealTight® .
Plasma-SealTight® de un vistazo
Innovación y reducción de costes
- solución industrial disponible en todo el mundo integración en líneas de producción de moldeo por inyección (sin rutas de transporte externas) proceso fiable y reproducible alto potencial de desarrollo (nuevas combinaciones de materiales) pretratamiento selectivo por zonas a velocidades muy altas
Medio Ambiente y Sostenibilidad
- eliminación completa de disolventes, imprimadores y ácidos sin emisiones de COV uso escaso de productos químicos (precursores) alta eficiencia energética gracias al bajo consumo de energía de la unidad de plasma alta eficiencia energética gracias a la eliminación de las rutas de transporte de los componentes semiacabados
