Domande e risposte sul pretrattamento fisico

Il pretrattamento delle superfici ha lo scopo di migliorare l’adesione sulle superfici . Ciò è necessario poiché le superfici di polimeri, metalli, ceramica, vetro e molti tipi di carta sono per loro natura non polari o scarsamente bagnabili.

Ciò può comportare scarsi risultati di adesione durante il rivestimento con colori, vernici, adesivi ecc. Le conseguenze possono essere una stampa di scarsa qualità, lo sfaldamento del colore o il distacco dell’incollaggio. Per evitare ciò, le superfici devono essere preparate prima del rivestimento. A tal fine esistono diverse possibilità:

• Lavorazione meccanica, come la irruviditura o la sabbiatura
• Pretrattamento chimico, come il lavaggio o l’uso di agenti adesivanti (primer)
• Attivazione fisica della superficie con corona, plasma o una fiamma povera (con o senza silicizzazione)

Il pretrattamento chimico genera rifiuti pericolosi (in alcuni casi addirittura merci pericolose) che devono essere smaltiti con procedure complesse e costose. Inoltre, i prodotti possono essere sottoposti a ulteriori lavorazioni solo dopo che le sostanze chimiche si sono completamente asciugate. Il pretrattamento meccanico richiede molto tempo e nella maggior parte dei casi non è integrabile in linea.

Per questi motivi, i processi fisici di pretrattamento a corona, al plasma o a fiamma a pressione atmosferica stanno acquisendo sempre maggiore importanza. Sono economici, integrabili in linea, presentano bassi costi di esercizio e non generano rifiuti.

Il meccanismo d’azione del pretrattamento fisico si basa sempre sulla generazione di un plasma. Mentre nel pretrattamento corona o pretrattamento al plasma il plasma non viene generato termicamente tramite una scarica elettrica, nella fiammatura il plasma si forma all’interno della fiamma calda.

Le molecole e gli atomi attivati del plasma vengono incorporati nella superficie della plastica, dove generano gruppi polari. A questi possono legarsi le molecole di colore, vernice o adesivo. L’effetto si manifesta in un aumento della tensione superficiale. In quasi tutti i casi ciò comporta anche un miglioramento dell’adesione.

L’aggiunta di gas o precursori consente di attivare le superfici in modo ancora più specifico. Utilizzando un composto silanico (processo arcosil®) è possibile ottenere strati di silicato molto sottili, dello spessore di pochi nanometri, che presentano ottime proprietà di adesione.

Per verificare se il pretrattamento abbia raggiunto il suo obiettivo – ovvero l’aumento della tensione superficiale – esistono due metodi: la misurazione dell’angolo di contatto e gli inchiostri di prova.

Gli inchiostri di prova presentano una tensione superficiale definita. Per effettuare il test è sufficiente applicare una striscia di inchiostro sul substrato pretrattato. Se la tensione superficiale dell’inchiostro di prova corrisponde a quella del substrato, la striscia non si restringerà né si allargherà. Questo test può essere effettuato su un punto specifico o su un’intera superficie, con la superficie di prova ferma o in movimento. La precisione di questo metodo è di +/-1,0 mN/m.

Risultati ancora più precisi si ottengono con una misurazione dell’angolo di contatto in laboratorio. Questi test forniscono solo risultati puntuali e richiedono un dispendio di tempo e risorse molto maggiore rispetto all’uso degli inchiostri di prova.

Non è possibile dare una risposta generale. Per il pretrattamento delle materie plastiche più comuni (PP, PE, PA, PMMA, ABS, PC ecc.) tutti e quattro i processi fisici (corona, plasma, fiamma e silicizzazione) sono ugualmente adatti. Nella pratica, la scelta del metodo di pretrattamento ottimale è solitamente determinata da circostanze esterne. Tra questi figurano, tra l’altro, i seguenti fattori.

Applicazione:

• Rivestimento di piccole superfici
• Rivestimento di grandi superfici

Forma del pezzo da pretrattare:

• Tipo di pezzo (ad es. pellicola, pezzo stampato)
• Struttura superficiale
• Differenze di altezza sulla superficie
• Spessore
• Larghezza di trattamento desiderata

Condizioni di produzione:

• Velocità della macchina
• Tempo di ciclo
• Movimentazione del pezzo
• Integrazione nelle linee di produzione esistenti
• Sensibilità al calore del materiale da pretrattare

Sì, oltre alle superfici in plastica, è possibile pretrattare anche superfici metalliche e in vetro, nonché ceramiche e carta.

Sì, soprattutto nel caso delle superfici metalliche e in vetro, l’effetto pulente del plasma svolge un ruolo importante. In questo modo, le superfici contaminate durante il processo di produzione possono essere sottoposte, dopo il lavaggio, a una pulizia di precisione, che a sua volta si traduce in un aumento della tensione superficiale.

I grassi o gli oli che si sono depositati sulla superficie durante la produzione possono essere bruciati, evaporati o fissati termicamente. In questo modo si migliora l’adesione sulle superfici. Tuttavia, l’effetto di questa misura dovrebbe essere sempre testato caso per caso.

Arcotec GmbH dispone di un team composto da fisici, ingegneri e tecnici che saranno lieti di testare i vostri campioni nel nostro laboratorio interno . Vi aiutiamo inoltre a individuare il metodo di pretrattamento più adatto al vostro materiale.

Se desiderate effettuare autonomamente semplici prove, vi offriamo un impianto da laboratorio economico e compatto. Questo è ideale anche per l’impiego mobile presso il vostro stabilimento di produzione o presso i vostri clienti.

Progettiamo una soluzione su misura per la vostra applicazione. A tal fine possiamo avvalerci di tutti e quattro i metodi di pretrattamento fisico a pressione atmosferica. In questo modo otterrete sempre un impianto perfettamente adattato alle vostre esigenze.

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