Plasma-SealTight®: 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. Sin sellado especial, la interfaz entre el plástico y el metal es un factor de riesgo.

Junto con el fabricante de compuestos plásticos AKRO-PLASTIC GmbH y Plasmatreat han desarrollado un método para componentes híbridos adhesivos de moldeo por inyección. Este proporciona una mejora significativa en la fuerza adhesiva y se puede integrar en las instalaciones 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®: confiable, reproducible, 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 aplicados en los métodos convencionales y, a menudo, dañinos para el medio ambiente, tales como el uso de imprimadores que contienen disolventes, se pueden sustituir con el recubrimiento Plasma-SealTight® por completo y asegurando una buena calidad.

 

Mejor fuerza adhesiva que con agentes de adhesión

Plasma-SealTight® se une a nivel molecular con el metal (acero inoxidable, cobre, aluminio, acero) y genera al mismo tiempo uniones orgánicas (grupos funcionales), que facilitan la alta adhesión del metal con el plástico.

Ensayo de tracción de una pieza, tratada con Plasma-SealTight® antes del moldeo por inyección
A través de la tecnología Plasma-SealTight®, el compuesto plástico/metal se mantiene estable. A más de 22 MPa ocurre una rotura en el plástico y no en la unión.

 

Con Plasma-SealTight® se puede lograr una resistencia al cizallamiento por tracción entre el compuesto plástico y el metal a de más de 40 MPa. Comparado con otros procedimientos, tales como el uso de agentes adhesivos o la micro-estructuración por láser o el grabado al ácido, el recubrimiento de plasma logra una fuerza adhesiva significativamente mayor.

 

Compuestos híbridos estancos 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. En combinación con oxígeno, el inserto de metal del compuesto híbrido corroe y provoca un fallo en el funcionamiento del componente o incluso la delaminación.

 

Si agua penetra en la interfaz del compuesto plástico/metal, esto puede causar corrosión, provocar un fallo en el funcionamiento del componente o incluso la delaminación (izq.). La capa de plasma polímeros llena todas las cavidades y evita, de esta manera, la penetración de agua (der.).

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®

  • Aumento de la calidad del componente a través de una mejor fuerza adhesiva
  • Estanqueidad a los medios en la interfaz
  • Posibilidad de integración completa en la línea de moldeo por inyección
  • Seguridad de proceso y reproducibilidad altas
  • Eliminación completa de solventes, imprimadores, ácidos
  • Uso mínimo de químicos (precursor)
  • Sin emisiones de COV
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