Questions/réponses sur le prétraitement physique

Le prétraitement de surface a pour objectif d’améliorer l’adhérence sur les surfaces. Cela est nécessaire, car les surfaces des polymères, des métaux, de la céramique, du verre et de nombreuses sortes de papier sont par nature apolaires et difficilement mouillables. 

Cela peut entraîner de mauvais résultats d’adhérence lors du revêtement avec des peintures, des vernis, des adhésifs, etc. Les conséquences peuvent être une impression de mauvaise qualité, un écaillage de la peinture ou une dissolution du collage. Pour éviter ces effets indésirables, les surfaces doivent être préparées avant le revêtement. Il existe pour cela différentes possibilités :

• Traitement mécanique, tel que l’augmentation de la rugosité ou le sablage
• Prétraitement chimique, tel que le lavage ou l’utilisation d’agents d’accrochage (apprêts)
• Activation de surface physique avec corona, plasma ou une flamme pauvre (avec ou sans silicatisation)

Le prétraitement chimique génère des déchets dangereux (en partie même des produits dangereux) dont l’élimination est compliquée et coûteuse. De plus, le traitement des produits ne peut se poursuivre que si les substances chimiques ont complètement séché. Le prétraitement mécanique prend beaucoup de temps et n’est généralement pas applicable en ligne. 

Pour ces raisons, les procédés physiques de prétraitement corona, plasma ou à la flamme sous pression atmosphérique prennent de plus en plus d’importance. Ils sont économiques, peuvent s’appliquer en ligne, présentent de faibles coûts d’exploitation et ne génèrent pas de déchets.

Le principe du prétraitement physique repose toujours sur la génération d’un plasma. Dans le prétraitement corona ou le prétraitement plasma, cela est réalisé non thermiquement par décharge électrique, tandis que dans le flammage, un plasma se forme dans la flamme brûlante. 

Les molécules et atomes activés du plasma sont intégrés à la surface du plastique et y créent des groupes polaires, ce qui permet aux molécules de peinture, de vernis ou d’adhésif de se lier. Le prétraitement a pour effet d’augmenter la tension de surface. Dans presque tous les cas, cela entraîne également une amélioration de l’adhérence.

L’ajout de gaz ou de précurseurs permet d’activer encore plus spécifiquement les surfaces. L’ajout d’un composé de silane (procédé arcosil®) permet de créer de très fines couches de silicate de seulement quelques nanomètres d’épaisseur qui présentent de très bonnes propriétés d’adhérence.

Pour vérifier si le prétraitement a atteint son objectif (augmenter la tension de surface), il existe deux méthodes : la mesure de l’angle de contact et les encres de test.

Les encres de test disposent d’une tension de surface définie. Pour le test, il suffit d’appliquer un trait d’encre sur le substrat prétraité. Si la tension de surface de l’encre de test correspond à celle du substrat, le trait ne se rétracte pas et ne s’étale pas non plus. Cette vérification peut être effectuée en un point précis ou sur une surface étendue, que la surface à tester soit immobile ou en mouvement. La précision de cette méthode est de l’ordre de +/-1,0 mN/m.

Une mesure de l’angle de contact en laboratoire permet d’obtenir des résultats encore plus précis. Ces mesures ne fournissent que des résultats en des points spécifiques et nécessitent un investissement en temps et matériel bien plus important que l’utilisation d’encres de test.

Il n’est pas possible de donner une seule réponse générale à cette question. Pour le prétraitement des plastiques courants (PP, PE, PA, PMMA, ABS, PC, etc.), les quatre procédés physiques (corona, plasma, flammage et silicatisation) sont tous pareillement adaptés. Dans la pratique, le choix de la meilleure méthode de prétraitement est souvent déterminé par des circonstances extérieures. Les facteurs suivants en font notamment partie :

Application :

• Revêtement de petites surfaces
• Revêtement de grandes surfaces

Forme de la pièce à prétraiter :

• Type de pièce (par ex. film, pièce formée)
• Structure de surface
• Différences de hauteur sur la surface
• Épaisseur
• Largeur de traitement souhaitée

Conditions de production :

• Vitesse de machine
• Cadence
• Manutention de la pièce
• Possibilité d’intégration dans des lignes de production existantes
• Sensibilité à la chaleur du matériau à prétraiter

Oui, outre l’activation de surfaces en plastique, il est également possible de prétraiter des surfaces en métal et en verre ainsi que les céramiques et le papier.

Oui, l’effet nettoyant du plasma joue un rôle important notamment pour les surfaces en métal et en verre. Ainsi, lors du processus de fabrication, les surfaces sales peuvent être soumises après le lavage à un nettoyage fin qui se traduit à son tour par une augmentation de la tension de surface. 

Pendant la production, les graisses ou les huiles qui se sont déposées sur la surface peuvent être brûlées, évaporées ou cuites. L’adhérence sur les surfaces s’en trouve améliorée. Toutefois, l’effet de cette mesure doit toujours être testé au cas par cas.

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