Los mandos de plástico galvanizado son baratos, ligeros y fáciles de fabricar. Permiten un alto grado de libertad de diseño y por eso se utilizan a menudo en el habitáculo de los vehículos.
Los fabricantes apuestan por el plástico para los biseles, botones e interruptores de los vehículos modernos porque el material es más ligero que el metal y los costes de fabricación y procesamiento son comparativamente bajos. Para cumplir los requisitos de buena háptica, resistencia al rayado y diseño elegante, los componentes de plástico se galvanizan para darles una superficie metálica. Sin embargo, la industria se enfrenta a nuevos retos que hacen necesario adaptar los procesos de galvanizado. Entre otras cosas, las exigencias en cuanto a diseño y funcionalidad de estos elementos de control son cada vez mayores. Por ejemplo, muchos de ellos tienen que estar provistos de símbolos, algunos de ellos multicolores, y deben ser claramente visibles por la noche, es decir, tener un diseño día-noche. Kunststofftechnik Bernt GmbH resuelve estos retos con una cadena de procesos a medida en la que varios láseres desempeñan un papel especial. La tecnología láser permite un alto grado de flexibilidad en el diseño, y los símbolos, fuentes y estructuras pueden realizarse de forma muy nítida y limpia para generar una apariencia de alta calidad.
Símbolos multicolores retroiluminados, superficies finamente estructuradas y brillos de alta calidad con un tacto convincente: estos son sólo algunos de los requisitos que los fabricantes de automóviles quieren cumplir hoy en día para lograr un ambiente interior personalizable. Para las empresas de galvanoplastia que procesan y acaban las piezas necesarias antes del montaje final, esto significa cada vez más desarrollar y adaptar sus propios procesos para cumplir unos requisitos de calidad cada vez mayores. La precisión y la atención al detalle en la producción deben ser perceptibles y visibles en el vehículo. Por eso es tan importante que el contraste de las superficies y los símbolos no se corra, o que aparezcan sucios o con una retroiluminación desigual en el diseño nocturno. Sin embargo, esto requiere nuevos y sofisticados procesos que van más allá de los métodos normales de impresión o de la simple producción de componentes con tecnología multicomponente.
Con la tecnología multicomponente, es posible dejar pasar el componente transparente a la superficie visible A y crear así símbolos o estructuras retroiluminados. Sin embargo, el nivel de detalle y finura de las estructuras con esta tecnología tiene límites considerables. Con las tecnologías de impresión convencionales, se suele imprimir un barniz de recubrimiento sobre la superficie del componente mediante tampografía para mantener las estructuras iluminadas libres de la capa metálica. Sin embargo, estos métodos tienen el inconveniente de que los bordes de las estructuras radiopacas tienen un aspecto desvaído e impreciso. Las tecnologías láser son una alternativa. Aunque requieren una mayor inversión inicial, los costes de funcionamiento pueden ser limitados, ya que se puede prescindir de la producción y el suministro de herramientas nuevas o diferentes, que de otro modo serían necesarios. El etiquetado por láser permite crear varias variantes con símbolos diferentes a partir de un solo componente. En teoría, esta tecnología también permite personalizar los componentes.
Sin embargo, una pieza moldeada por inyección no puede recubrirse simplemente con el aspecto metálico deseado y procesarse después directamente con láser. El acabado aplicado es simplemente demasiado grueso y tratar toda la capa de metal fundiría el plástico subyacente. Por este motivo, Kunststofftechnik Bernt GmbH utiliza un proceso en el que el componente se retira del sistema tras un pretratamiento antes de la galvanoplastia propiamente dicha y se procesa con láser. La capa de pretratamiento (níquel químico) es una capa muy fina que puede procesarse fácilmente con el láser sin introducir demasiado calor en el componente de plástico. Gracias al procesamiento rápido y puntual es posible definir y elaborar geometrías y símbolos muy finos. La alta precisión garantiza una buena reproducibilidad, lo que significa que la automatización es práctica y posible para grandes cantidades.
Línea oculta: más flexibilidad en el diseño día-noche
Sin embargo, existen otros retos: hoy en día, muchos componentes deben tener una superficie cerrada en el diseño diurno y ser translúcidos en el nocturno. Esto se consigue con muchas estructuras finas, por ejemplo rectángulos con una longitud de borde inferior a 0,5 mm. La producción de este tipo de estructuras requiere sistemas láser de máxima precisión y cabezales de escaneado muy rápidos. Kunststofftechnik Bernt dispone de varios de estos láseres de precisión.
En principio, este método es adecuado para todos los componentes que deban iluminarse en un diseño día-noche. La precisión con la que el láser puede estructurar puede demostrarse ampliando un componente típico: si, por ejemplo, el área alargada de un panel decorativo debe equiparse con finos diamantes de 200 × 200 μm y espaciados 50 μm, el láser puede moverse muy cerca de la superficie del borde sin riesgo de imprecisiones. La elevada precisión de repetición permite producir unos 40.000 cuadrados de forma precisa y reproducible en tan solo unos minutos para este componente.
Tecnología 3K: diseño multicolor día-noche
Dado que Kunststofftechnik Bernt GmbH dispone de sus propias instalaciones de moldeo por inyección, también se pueden fabricar in situ piezas brutas de tres componentes. Además de los componentes 2K, éstos también pueden estructurarse y procesarse fácilmente con láser. Un componente adicional es útil, por ejemplo, para evitar los chirridos y permitir la iluminación activa del volante. La iluminación activa del volante significa que cada uno de los símbolos se ilumina por separado de los demás. Para ello se necesitan juntas estancas a la luz que impidan que una luz extraña ilumine los demás símbolos. En ambos casos, se requiere una capa intermedia que sirva de amortiguador de ruidos o de pantalla de luz. La capa inferior bajo los símbolos está formada por componentes de guía de luz de policarbonato transparente (PC), que dispersan la luz y la dirigen a la superficie. Como capa intermedia se inserta PC negro, que actúa como barrera o laberinto de luz. Separa las zonas iluminadas de las no iluminadas. El tercer componente es un plástico (por ejemplo, ABS/PC), que luego puede galvanizarse. Un sistema de control por cámara totalmente automático comprueba la iluminación y la posición del símbolo durante las fases de moldeo por inyección, láser y control de calidad final.
Cepillo iluminado: superficies cepilladas con efecto de luz superficial
Además de un diseño día/noche ampliado, los fabricantes de automóviles solicitan cada vez más superficies cepilladas en los embellecedores y otros componentes para conseguir un aspecto elegante similar al aluminio. Para ello, Kunststofftechnik Bernt ha desarrollado la tecnología Textured Plating. Se trata de fabricar piezas moldeadas por inyección con una herramienta en la que la cara visible (a menudo el lado de la boquilla de la herramienta) se estructura mediante procesamiento láser, de modo que la pieza moldeada resultante tiene una estructura cepillada. Sin embargo, si un componente de este tipo se electrochapa de forma convencional, la capa de cobre en particular provoca una cierta nivelación de la estructura. Esto es totalmente intencionado en el caso de componentes normales, ya que oculta ligeros defectos superficiales y, por ejemplo, líneas de soldadura, haciéndolas menos visibles. Sin embargo, los componentes cepillados tienden a parecer artificiales y no realmente cepillados. En un proceso de recubrimiento especialmente desarrollado por Kunststofftechnik Bernt para esta aplicación, esta nivelación se reduce al mínimo, lo que da como resultado componentes que sólo un especialista puede distinguir de los componentes que realmente han sido cepillados.
Con Illuminated Brush, ahora también se puede combinar la iluminación con esta tecnología. Para Kunststofftechnik Bernt, el uso de láseres en el componente tiene la ventaja decisiva de que la estructura del cepillo también puede iluminarse eliminando la capa de níquel químico en la dirección de la estructura del cepillo. El proceso puede aplicarse tanto a todo el componente como a zonas parciales.
Litografía: curado de símbolos y gráficos con láser
Con el método litográfico, se aplica una laca de recubrimiento de curado UV en la zona de los símbolos. Para ello se pueden utilizar varios métodos. Además de una aplicación por pulverización, como la pintura, la impresión con Tampoprint ha demostrado sueficaciaUn perfeccionamiento del acreditado procedimiento láser de Kunststofftechnik Bernt debe perseguir dos objetivos principales. En primer lugar, ofrecer un proceso a menor coste y, en segundo lugar, aumentar la flexibilidad en términos de diseño y coloración. Al mismo tiempo, la precisión y la definición de los bordes debían estar a un nivel similar en la medida de lo posible. Esto se consiguió con el desarrollo del proceso Litho-Graphics®. Con este método, se aplica un barniz de recubrimiento de curado UV en la zona de la simbología. Para ello se pueden utilizar varios métodos. Además de la aplicación por pulverización, como el barnizado, la impresión con tampografía ha demostrado su eficacia. En términos de precisión y definición de los bordes, este proceso no se acerca ni de lejos al nivel de la tecnología láser. Sin embargo, ni siquiera es necesario, ya que el barniz UV sólo se cura con un láser UV exactamente donde se requiere la simbología. A continuación se limpia el barniz sobrante no curado. Desde el punto de vista de los costes, el hecho de que ahora los componentes puedan galvanizarse en un solo proceso y no tengan que expulsarse del sistema de galvanización tras el pretratamiento tiene un efecto positivo. Esto se debe a que el proceso descrito anteriormente puede realizarse directamente sobre la pieza bruta moldeada por inyección. Al mismo tiempo, con Litho-Graphics® también es el láser el que garantiza la flexibilidad, la precisión y la definición de los bordes del proceso. En el curso del desarrollo, también se ha añadido la posibilidad de símbolos multicolores. En el proceso de impresión se pueden aplicar hasta cuatro colores diferentes en un solo paso de trabajo. Además de los motivos clásicos, como el símbolo del elevalunas, ahora también están disponibles los típicos símbolos de identificación multicolores, como los símbolos de la marca del fabricante o las banderas que pueden iluminarse.REACh: El cromo (III) como posible alternativa al cromo (VI)
Desde septiembre de 2017, el cromo (VI) solo puede utilizarse en condiciones muy estrictas y durante un tiempo limitado. Los planes actuales suponen la autorización hasta al menos 2024. Kunststofftechnik Bernt ya está trabajando intensamente en alternativas. Desde septiembre de 2019, todas las tecnologías descritas anteriormente, así como los componentes convencionales, están disponibles con un recubrimiento de cromo (III). Los primeros componentes ya se fabrican en serie.
Conclusión
Las crecientes exigencias en materia de diseño y los requisitos más estrictos impuestos por los legisladores con respecto a la elección de materiales deberían cumplirse idealmente en la galvanoplastia mediante la adaptación de los pasos individuales del proceso y la integración de nuevas tecnologías, incluso si estas pueden significar inicialmente una mayor inversión. El ejemplo de la tecnología láser muestra claramente que la mayor flexibilidad resultante en el procesamiento puede tener un efecto positivo en los costes de funcionamiento y en la calidad final del producto. Además, la combinación de procesos ya optimizados también permite lograr una mayor funcionalidad con un diseño y una calidad de materiales elevados. Por ejemplo, se pueden combinar bien la tecnología 3K, las superficies cepilladas y la fluoroscopia alternante.
Kunststofftechnik Bernt GmbH
Kunststofftechnik Bernt suministra piezas de plástico de alta calidad. La empresa cuenta con amplios conocimientos en todas las fases de la cadena de valor, desde el desarrollo de piezas y el diseño de herramientas hasta la fabricación de moldes, el moldeo por inyección de plásticos y el acabado de superficies en sus propias instalaciones de galvanoplastia de plásticos. La gama de servicios abarca desde las piezas técnicas funcionales hasta el acabado de superficies; a menudo incluye la producción de conjuntos completos. También se utilizan nuevas tecnologías y aplicaciones de proceso, como láser y componentes de automatización. Entre sus clientes figuran empresas especializadas en los sectores de automoción, electrodomésticos y sanitarios. La empresa, con sede en Kaufbeuren, emplea a unas 300 personas.
