Trattamento Plasma

Il trattamento plasma atmosferico è un processo che utilizza un gas ionizzato (plasma) per modificare la superficie dei polimeri e di altri materiali. Il plasma viene creato applicando un'energia molto alta a un gas – nel caso di plasma atmosferico si tratta dell’aria che respiriamo – trasformandolo in un insieme di particelle cariche. Queste particelle entrano in contatto con la superficie da trattare migliorando l'adesione o rimuovendo contaminanti.

A titolo indicativo e non esaustivo, elenchiamo alcuni materiali e applicazioni:

• Polietilene (in bottiglie, contenitori, componenti di varia forma)
• Polipropilene (parti automobilistiche e dispositivi medici)
• Policarbonato (lenti, parti di aeroplani e dispositivi elettrici)
• ABS (stampi, parti automobilistiche e giocattoli)
• Poliammidi (cavi, parti meccaniche e componenti industriali)
• PVC (profili per mobili, profilati per serramenti).

Il plasma è adatto per trattare anche: metalli, vetro, ceramica, tessuti e compositi (un esempio di composito è la combinazione di tomaia e suola della scarpa).

Rispetto ad altri tipi di trattamento, il trattamento plasma è:

• Sostenibile per l’ambiente: elimina la necessità di impiegare sostanze chimiche pericolose e solventi, riducendo sprechi e impatto ambientale
• Preciso: consente di trattare superfici molto piccole o dettagli di superfici senza intaccare le aree che non devono essere trattate. Tale livello di precisione è difficile da raggiungere con i trattamenti chimici tradizionali
• Efficace alle basse temperature: utile per i materiali sensibili al calore come i polimeri
• Rapido: processo veloce e facilmente integrabile nelle linee di produzione senza tempi di fermo
• Sicuro: il trattamento plasma elimina il rischio di esposizione dell’operatore a sostanze chimiche pericolose e agenti tossici
• Economicamente sostenibile: riduce i costi associati allo smaltimento dei rifiuti chimici e consuma poca energia.

• Potenza del trattamento: la potenza del plasma influisce sulla densità delle particelle cariche e sulla loro energia, determinandone l’efficacia
• Tempo di esposizione: l’esposizione alla scarica di plasma per un periodo di tempo adeguato è cruciale
• Distanza tra scarica di plasma e superficie da trattare: questa distanza influisce su uniformità e intensità del trattamento
• Temperatura: la temperatura del substrato e dell’ambiente di lavoro influenzano il processo e i risultati del trattamento superficiale.

Sì, il trattamento al plasma atmosferico è particolarmente efficace per la modifica di oggetti con geometrie irregolari. Infatti, il plasma penetra aree difficili da raggiungere e tratta superfici irregolari in modo uniforme, con un consistente risparmio di tempo ed energia. La torcia può essere montata anche su un robot collaborativo che garantisce il massimo della precisione nel trattamento dei dettagli.

La durata dell'effetto del trattamento plasma sulle superfici plastiche può variare a seconda del tipo di polimero (o altro materiale trattato) e delle condizioni ambientali a cui è esposto. A causa del passare del tempo, dell’esposizione a fattori atmosferici e della migrazione in superficie di additivi, è consigliabile effettuare il trattamento direttamente in linea.

Il trattamento plasma è sicuro e non danneggia il materiale trattato se eseguito correttamente, secondo le istruzioni del manuale d’uso fornito. Eseguire una manutenzione periodica del sistema di trattamento previene i rischi.

Prima di procedere alla consegna del sistema plasma, Ferrarini & Benelli mette a disposizione un servizio di test in Laboratorio dei campioni di materiale del cliente. Questo consente di determinare tutti i corretti parametri per impostare in maniera ottimale il trattamento e prevenire danni al materiale.

Se eseguito correttamente, il trattamento plasma, oltre a migliorare l’adesione, ottimizza anche la qualità del prodotto finito, migliorando la resistenza del materiale trattato a abrasioni, graffi e a condizioni ambientali avverse (come fortissimi sbalzi termici) e ottimizzando la pulizia della superficie.

Sì, il trattamento plasma atmosferico è considerato sicuro per i lavoratori, a condizione che vengano seguite le precauzioni di sicurezza appropriate, come l’uso dei DPI e la manutenzione ordinaria dell’impianto. A differenza del trattamento corona, il trattamento plasma non produce ozono.

• Automobilistico: per migliorare l'adesione di guarnizioni, rivestimenti e vernici, e per la pulizia delle superfici
• Aerospaziale: per la pulizia e l'attivazione delle superfici dei materiali utilizzati negli aeromobili
• Medicale: per la sterilizzazione e l'attivazione delle superfici dei dispositivi medici
• Packaging: per migliorare l'adesione di inchiostri e adesivi su linee piega-incolla nella produzione di scatole
• Tessile: per migliorare l'adesione di tinture e rivestimenti sui tessuti
• Stampa: per aumentare la bagnabilità e l’adesione degli inchiostri su superfici difficili da stampare, permettendo anche l’utilizzo di inchiostri a base acqua, senza solventi o inchiostri per stampa digitale

Sì, il trattamento plasma può contribuire alla sostenibilità del processo produttivo poiché elimina la necessità di utilizzare solventi e prodotti chimici tossici, richiede meno energia rispetto ai trattamenti chimici e non genera rifiuti da smaltire poiché non produce sottoprodotti chimici nocivi.

Per determinare se il trattamento plasma è adatto per un determinato materiale o processo produttivo, è importante effettuare un test preventivo in Laboratorio per valutare le proprietà del materiale, definire gli obiettivi di trattamento e assicurarsi che il sistema possa essere integrato senza causare interruzioni nel processo produttivo esistente.

Il plasma atmosferico opera a pressione atmosferica, quindi non è necessario mantenere un ambiente a bassa pressione, come nel caso del plasma sottovuoto, che richiede sistemi di vuoto complessi e dispendiosi in termini di energia. Si ottengono ottimi risultati con l’impiego di pochi kilowattora.