Preguntas y respuestas sobre el tratamiento físico de superficies

El pretratamiento de superficies sirve para mejorar la adherencia de las superficies tratadas. Este procedimiento es necesario en superficies de polímeros, metales, cerámica, vidrio y numerosas clases de papel, ya que se trata de sustratos de por sí no polares y con una baja humectabilidad. 

Tales propiedades pueden causar malos resultados de adherencia al aplicar sobre ellos tintas, pinturas, barnices o pegamentos, entre otras sustancias, dando como resultado una mala imagen impresa, el descascarillado de la pintura o la separación de partes pegadas. Para evitar esto, es necesario tratar las superficies antes de aplicar el recubrimiento. Para ello existen diferentes posibilidades:

• Tratamiento mecánico, como el raspado o el chorreado con arena
• Pretratamiento químico, como el lavado o el uso de agentes adherentes (imprimadores)
• Activación física de las superficies por efecto corona, plasma o una llama fina (con o sin silicatización)

Durante el pretratamiento químico se generan residuos nocivos (incluso material peligroso en algunos casos), cuya eliminación es laboriosa e implica un alto coste económico. Además, los productos solo se pueden seguir procesando una vez que los productos químicos se han secado por completo. El pretratamiento mecánico requiere mucho tiempo y no puede integrarse normalmente en una línea de producción. 

Por estos motivos, los procedimientos físicos de pretratamiento por efecto corona, plasma o flameado bajo presión atmosférica son cada vez más populares. Se trata de métodos económicos que se pueden integrar en una línea de producción, tienen bajos costes operativos y no generan residuos.

El pretratamiento físico de superficies se basa siempre en la generación de un plasma. Mientras que en el pretratamiento por plasma o por efecto corona éste no se genera térmicamente y se obtiene mediante una descarga eléctrica, en el flameado el plasma se genera en el interior de la llama. 

Las moléculas y átomos activados del plasma se integran en la superficie del plástico, donde generan grupos polares que posibilitan la unión de moléculas de tinta, pintura, barniz o pegamento. El efecto se hace patente con un aumento de la tensión superficial, que en casi todos los casos va asociado a una mejora de la adherencia.

La adición de gases o precursores permite activar las superficies de un modo más específico. Utilizando un compuesto de silano (procedimiento arcosil®), es posible generar capas de silicato muy finas de tan solo unos nanómetros de grosor con muy buenas propiedades adherentes.

Para comprobar si el pretratamiento ha logrado su objetivo –el aumento de la tensión superficial– existen dos métodos: la medición del ángulo de contacto y el uso de tintas de prueba.

Las tintas de prueba tienen una tensión superficial determinada. Para realizar con ellas la comprobación es necesario trazar una línea de tinta sobre el sustrato sometido a pretratamiento. Si la tensión superficial de la tinta de prueba se corresponde con la del sustrato, la línea trazada no se contraerá ni se dispersará. Esta comprobación puede hacerse en un punto o en toda un área, y la superficie que se ha de comprobar puede estar parada o en movimiento. La exactitud de este método es de +/-1,0 mN/m.

Resultados aún más exactos pueden obtenerse realizando una medición del ángulo de contacto en un laboratorio. No obstante, tales resultados son solo puntuales y requieren mucho más tiempo y recursos materiales que el uso de tintas de prueba.

Esta pregunta no admite una respuesta general. Para el pretratamiento de plásticos convencionales (PP, PE, PA, PMMA, ABS, PC, etc.) es posible utilizar cualquiera de los cuatro procedimientos físicos (efecto corona, plasma, flameado y silicatización). En la práctica, la elección del mejor método de pretratamiento suele estar determinada por circunstancias externas, entre las que se hallan los factores siguientes.

Aplicación:

• Recubrimiento de pequeñas superficies
• Recubrimiento de gran extensión

Forma de las piezas a tratar:

• Tipo de pieza (lámina, pieza preformada, etc.)
• Estructura superficial
• Diferencias de altura en la superficie
• Grosor
• Anchura de tratamiento deseada

Circunstancias del proceso de producción:

• Velocidad de las máquinas
• Tiempo de ciclo
• Manipulación de las piezas
• Posibilidad de integración en líneas de producción existentes
• Termosensibilidad del material a tratar

Sí. Además de la activación de superficies de plástico, también es posible tratar superficies de metal y de cristal, de cerámica y de papel.

Sí. El efecto limpiador del plasma es muy eficaz, sobre todo en el caso de las superficies de metal y vidrio. Así, por ejemplo, las superficies ensuciadas en el proceso de fabricación pueden someterse tras el lavado a una limpieza de precisión que se manifiesta a su vez en un aumento de la tensión superficial. 

Las grasas o aceites que llegan a las superficies durante la fabricación pueden quemarse, vaporizarse o secarse al horno. El método de limpieza indicado mejora la adherencia en las superficies. No obstante, el efecto de esta medida debe comprobarse siempre en cada caso.

La empresa Arcotec GmbH cuenta con un equipo de físicos, ingenieros y técnicos que comprobarán sus muestras con mucho gusto en un laboratorio propio. Si lo desea, le ayudaremos a encontrar también el método de pretratamiento más adecuado para su material.

Si desea realizar ensayos sencillos por su cuenta, le ofrecemos un equipo de laboratorio compacto y económico que es perfecto para tareas de ese tipo, y que también admite un uso móvil en sus propias instalaciones de producción o en las sedes de sus clientes.

Nosotros diseñamos para usted una solución a medida adaptada a su caso de uso específico, para lo que podemos recurrir a los cuatro métodos de pretratamiento físico bajo presión atmosférica. Así, usted recibe siempre un equipo que satisface óptimamente sus necesidades.

Y, como cliente de Arcotec, puede beneficiarse de nuestro amplio servicio posventa. Nuestro departamento de atención al cliente y nuestros técnicos están ahí para atenderle los 365 días del año.