Kakovost lepljenega, lakiranega ali potiskanega sestavnega dela ni odvisna le od uporabljenega lepila, laka ali črnila. Ravno tako pomembnih je tistih nekaj vrhnjih mikrometrov površine, s katerimi ti materiali pridejo v stik. Če je površina onesnažena ali se tekočina po njej ne more ustrezno razliti, je lahko spoj šibek, čeprav podlaga in lepilo ustrezata vsem specifikacijam. Industrijska obdelava površin s plazmo pomaga reševati ta proizvodni izziv s čiščenjem in spreminjanjem površine neposredno pred naslednjim procesnim korakom.
Kaj plazma naredi s površino?
Plazma je plin, vzbujen z električno energijo. Reaktivni delci, ki jih vsebuje, reagirajo z najbolj zunanjo plastjo obdelovanca. Odvisno od tehnologije in procesnih nastavitev lahko obdelava odstrani tanke plasti organskega onesnaženja ali spremeni kemijske lastnosti površine. Cilj je pogosto aktivacija površine: izboljšanje omočljivosti in oprijema lepila, premaza ali tiskarskega črnila. Specializirani postopki lahko ustvarijo tudi tanko funkcionalno plast.
Enostaven primer ponazarja razliko. Če se kapljica tekočine na plastičnem sestavnem delu zaokroži v kapljico in se ne razlije, je lahko nanos enakomernega premaza otežen. Po ustrezni predobdelavi se kapljica lažje razlije. Vendar pa to samo po sebi še ne dokazuje, da se bo končni spoj dolgoročno dobro obnesel. To je treba preveriti s testiranjem celotnega proizvodnega procesa in končanega spoja.

Zakaj je to pomembno v industriji?
Številne plastike je težko omočiti, medtem ko lahko proizvodni ostanki ali tanke plasti nečistoč na kovinah preprečijo zanesljiv oprijem. Predobdelava postane še posebej pomembna pri spajanju različnih materialov ali kadar mora izdelek vzdržati vlago, temperaturna nihanja in dolgotrajne obremenitve. Obdelava s plazmo lahko torej pomembno vpliva tako na delež izmeta kot na zanesljivost spoja.
Ena od praktičnih prednosti atmosferske plazme je, da deluje pri atmosferskem tlaku. Z ustrezno opremo jo je mogoče uporabiti neposredno v proizvodni liniji, vključno z obdelavo tik pred lepljenjem ali tiskanjem. Pri nekaterih aplikacijah lahko zmanjša potrebo po čiščenju s topili ali uporabi kemičnih temeljnih premazov. Ali se to obnese tudi v praksi, pa je treba vedno preveriti za specifičen material in proizvodno linijo.
Kje se lahko uporablja?
Ena najpogostejših aplikacij je priprava na lepljenje in tesnjenje. Na plastičnih, kovinskih, steklenih ali kompozitnih komponentah lahko pravilno konfigurirana obdelava s plazmo izboljša omočenje površine z lepilom. Iz podobnih razlogov je lahko koristna pred lakiranjem, nanašanjem premazov, označevanjem in tiskanjem: enakomerno razlivanje in oprijem vplivata tudi na videz končne površine.
V elektroniki in preciznem inženirstvu je cilj lahko obdelava majhnih, natančno določenih območij. Pri proizvodnji embalaže se obdelava s plazmo lahko namesti pred tiskanjem ali laminiranjem. Pri prototipih in maloserijski proizvodnji lahko ročna naprava pomaga hitro ugotoviti, ali obdelava izboljša naslednji procesni korak za določen par materialov. Industrijska uporaba atmosferske plazme vključuje čiščenje, aktivacijo in nanašanje premazov, čeprav ti zahtevajo različne postopke in nastavitve.
Kaj je treba upoštevati pri uvajanju obdelave s plazmo?
Najprej natančno opredelite težavo. Slaba trdnost spoja, neenakomerna pokrivnost laka in neenotna kakovost tiska lahko zahtevajo vsaka svojo obdelavo. Plazma ne nadomesti samodejno temeljitega čiščenja močno onesnaženih delov.
Postopek prilagodite določenemu materialu. Razdalja obdelave, hitrost pomika, širina obdelave, procesni plin in geometrija obdelovanca – vse to je pomembno. Tanke ali toplotno občutljive plastike lahko zahtevajo skrbno izbrane parametre, da postopek aktivacije ne poškoduje dela.
Izmerite učinek obdelave in preizkusite končni izdelek. Ocena površinske energije, na primer s testnimi črnili, lahko zagotovi hitre povratne informacije o omočljivosti. Za končno odločitev so še vedno potrebni preizkusi lepljenja, premazovanja ali tiskanja na podlagi zahtev izdelka. Prav tako je vredno ugotoviti, koliko časa lahko mine med obdelavo s plazmo in naslednjim procesnim korakom, saj se stanje obdelane površine med skladiščenjem lahko spremeni.
Zasnova delovnega mesta je del rešitve. Električna oprema, odsesavanje in ravnanje s plini, ki nastajajo med postopkom, morajo biti načrtovani za izbrani sistem in aplikacijo. V avtomatizirani proizvodnji beleženje procesnih parametrov podpira tudi sledljivost.
Kakšne rešitve ponuja Ulbrich?
Ulbrichov program za površinsko obdelavo s plazmo vključuje rešitve za različne obsege proizvodnje. piezobrush® PZ3 je kompaktna ročna naprava za hladno plazmo, ki jo podjetje ponuja za laboratorijsko delo, razvoj in maloserijsko proizvodnjo. Zato je lahko primerna za začetne preizkuse materialov ali ciljno obdelavo manjših površin.
Za serijsko proizvodnjo program vključuje piezobrush® PZ3-i, zasnovan za integracijo v nove in obstoječe proizvodne linije. Za visoko zmogljive aplikacije z atmosfersko plazmo Ulbrich ponuja tudi sistem PB3/PS2000 in izbor plazemskih šob. Ponudba izdelkov vključuje tudi mobilni Plasmatool za ročno industrijsko uporabo ter rešitve za avtomatizacijo plazemskih aplikacij. Dobavljivost in natančno konfiguracijo je treba preveriti ob povpraševanju.

Za proizvajalce, ki se podrobneje zanimajo za to tehnologijo, je najboljše izhodišče specifičen obdelovanec in merljiv cilj, kot sta zahtevana trdnost spoja ali kakovost tiska na določeni plastiki. Na podlagi tega je mogoče ugotoviti, ali je najprimernejša izbira ročna testna naprava, enota za vgradnjo v proizvodno linijo ali celovitejši avtomatiziran sistem. Kontaktni podatki podjetja Ulbrich Kft. so na voljo na spletni strani podjetja.
