El evento del grupo de usuarios de plasma a presión atmosférica (ak-adp) de los días 9 y 10 de noviembre de 2022 con varios expertos de renombre se centró en la "Optimización de la adherencia - plasmas AD para funcionalidades personalizadas, aplicaciones sostenibles y nuevos materiales".
La realización técnicamente sencilla de la optimización de la adherencia mediante el tratamiento de superficies con plasma encuentra constantemente nuevas aplicaciones para funcionalidades especiales en nuevos materiales y combinaciones de materiales. Al sustituir a los pretratamientos químicos de las superficies, los aspectos ecológicamente sostenibles también desempeñan un papel importante en el uso de los plasmas atmosféricos.
En el taller se presentaron y debatieron los trabajos actuales de la investigación y la industria. Tras una introducción a la aplicación de los plasmas atmosféricos para la realización controlada de la humectación de superficies para diversos requisitos, las presentaciones se centraron en
- procesos especiales de limpieza, activación y recubrimiento
- uniones sin adhesivo
- modificación por plasma de superficies de polímeros y acero inoxidable
- la cuestión de la durabilidad del pretratamiento con plasma
- el endurecimiento por plasma en frío y
- la presentación de nuevos desarrollos y ejemplos de aplicación de los fabricantes de sistemas.
Ronda de debate "ak-adp-talk"Una cuestión importante relacionada con el proceso en el tratamiento con plasma para mejorar la adherencia es la cuestión de la durabilidad o vida útil del tratamiento con plasma. ¿En qué intervalo de tiempo después del tratamiento con plasma debe realizarse el procesamiento posterior de la superficie tratada? En el ejemplo de aplicación "Plasma activation for robust bonding processes - how long are plasma-activated polymer surfaces open?" presentado por el Dr. Sergey Stepanov del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados IFAM Bremen, se probaron cuatro sistemas de capas transparentes con diferentes aditivos para la adhesión sobre compuestos de PP. Las muestras de material se almacenaron hasta 28 días después del tratamiento con plasma OpenAir en condiciones climáticas normales y en condiciones de calor y humedad. Se midieron las energías superficiales y las resistencias al pelado antes y después del almacenamiento. Después del tratamiento con plasma, se demostró un aumento significativo de la humectabilidad, es decir, un aumento de la parte polar de la energía superficial en particular, para casi todos los parámetros de plasma y combinaciones de materiales. Sin embargo, la regla "mucho ayuda mucho" no se aplica - parámetros de plasma moderados son a menudo la mejor opción. Esto se confirmó una vez más: Los valores más altos de energía superficial no conducen necesariamente a una mayor fuerza adhesiva. A menudo se observa un aumento de la resistencia al pelado y una disminución de la dispersión con intensidades de tratamiento reducidas.
El Dr. Marvin Omelan, del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Superficies y Películas Finas IST Braunschweig, informó en su presentación "Adhesive-free joining of homogeneous and heterogeneous material composites via AD plasma" sobre su trabajo con sistemas de plasma desarrollados internamente. La unión de plásticos a baja temperatura permite, por ejemplo, separar materiales por tipos como base para procesos de reciclaje. Gracias al recubrimiento por plasma de película fina en modo pulso-pausa y a un termofijador estático, actualmente se pueden realizar procesos de laminación retardada de hasta 2 m/min. El ajuste de temperaturas y niveles de humedad definidos permite el pegado y la separación. Otros trabajos se refieren al ahorro de recursos del proceso, como el consumo de energía y gas, así como la ampliación a materiales útiles como acetatos y reciclados.
Otro tema interesante fue el presentado por el Dr. Konstantin Livanov, de OrelTech GmbH Berlín. Con ayuda del "curado por plasma en frío para capas de metales preciosos puros", que hasta ahora sólo se realizaba como proceso al vacío, se imprimen y curan con plasma estructuras de tintas de plata, oro, platino y paladio. Esta tecnología, interesante, por ejemplo, para la fabricación de estructuras conductoras de la electricidad, debería poder aplicarse también en el futuro con plasmas atmosféricos.
Ponencias en pausaLaDra. Neysha Lobo Ploch, del Ferdinand-Braun-Institut gGmbH Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik Berlin, presentó una nueva fuente de plasma desarrollada para su integración directa en los procesos de impresión. La "Fuente ultracompacta de plasma de microondas a presión atmosférica para el tratamiento rentable de superficies" se caracterizó exhaustivamente para la funcionalización de diversos plásticos en lo que respecta a la modificación de la energía superficial y las propiedades de adhesión. Además de las pruebas de activación por plasma de plásticos, también se demostró un efecto antimicrobiano.
La charla ak-adp de clausura ofreció más oportunidades de información y debate: ¿Cuál es la forma más fácil y fiable de medir las propiedades de adhesión de una superficie con el socio compuesto? La provocadora pregunta se planteó bajo el lema "La energía superficial en el punto de mira": Las tintas de ensayo, ¿una patraña o una herramienta rápida y económica para el profesional? El acto contó con la presencia de competentes empleados de los fabricantes de equipos analíticos KRÜSS GmbH Hamburg y Dataphysics Instruments GmbH Filderstadt. Ambas empresas cuentan con muchos años de experiencia en la construcción de equipos especializados para la medición de propiedades superficiales con el fin de determinar la humectabilidad y la adherencia. En las ponencias principales se presentaron escenarios de medición específicos, es decir, posibilidades de análisis de superficies para una verificación optimizada y dependiente de la aplicación de las propiedades de adhesión de combinaciones de materiales, que luego se debatieron desde la perspectiva de los participantes en el taller. Se puso de manifiesto que, a la hora de transferir los nuevos avances de la investigación a la industria, hay que centrarse en ofrecer una opción óptima para el control de procesos y la garantía de calidad. La disposición de las empresas a innovar puede verse impulsada significativamente por una verificación de la calidad en línea que sea fiable/no ambigua, rápida, no destructiva y rentable.
Los participantes de la industria, la investigación empresarial y la ingeniería de plantas de plasma utilizan regularmente el taller como fuente de inspiración tecnológica. La oportunidad de establecer contactos, comunicarse e intercambiar información también ocupó un lugar central en el evento nocturno y la tertulia establecidos. El taller contó con el apoyo de la Deutsche Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse e.V. Berlin.
Vista previa: Invitación al diálogo industrial sobre sostenibilidad
Se ofrecerán posibilidades innovadoras de funcionalización de superficies relevantes para la industria. Los días 26 y 27 de abril de 2023, en el Grassimuseum de Leipzig, se podrá experimentar la tecnología de plasma con ejemplos de buenas prácticas en el 43º taller del grupo de usuarios de plasma a presión atmosférica ak-adp. El taller se centrará en aplicaciones industriales específicas del plasma, temas de investigación aplicada en curso y desarrollos de sistemas de plasma, así como en las posibilidades de análisis de películas delgadas durante la producción. Un punto culminante del taller será la evaluación del concurso #ZukunftADP.
