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Klebetechnik
Oberflächenoptimierung

Activación con plasma a baja presión

1. ¿Es posible la activación de metales?

La activación de metales es posible en principio, pero la activación del metal es muy inestable y por eso solo de corta duración. Cuando el metal se activa, en pocos minutos u horas es necesario completar el proceso posterior (pegado, pintura...), porque las superficies se combinan de forma rápida y duradera con los contaminantes del aire del ambiente.

La activación de metales tiene sentido antes de procesos tales como soldadura o unión.

Estructura de un sistema de activación de LF/RF y MW

Aufbau einer LF/RF- und MW-Aktivierungsanlage

2. ¿Es posible la activación de plásticos?

Los plásticos como el polipropileno o el PTFE no son polares. Esto significa que estos plásticos deben recibir un tratamiento antes de la impresión, la pintura y el pegado. Lo mismo vale para vidrio y cerámica. Como gas de proceso se utiliza generalmente oxígeno industrial. Sin embargo, muchas activaciones también se pueden llevar a cabo con el aire del ambiente.

Las piezas pueden permanecer activas desde pocos minutos hasta algunos meses. En el caso del polipropileno, incluso varias semanas después del tratamiento puede completarse el proceso posterior. Sin embargo, es recomendable almacenar las piezas protegidas, ya que atraen polvo, contaminantes orgánicos y humedad del aire.

La activación se puede demostrar de forma muy impresionante, sumergiendo una pieza tratada y una sin tratar en agua (solución polar). Sobre la pieza sin tratar se forman las gotas, tal como es habitual. La pieza tratada queda completamente mojada con el agua.

3. ¿Es posible la activación de vidrio y cerámica?

El vidrio y la cerámica se comportan de forma similar a los metales y se pueden activar bien y en parte también mordentar.

4. ¿Es posible la activación de polvo?

Activación de polvo de UHMWPE (ultrahighmolecularweight [peso molecular ultra alto])

Para muchas aplicaciones se utiliza polvo de polietileno hidrófilo UHMW como una posibilidad innovadora. Se puede utilizar como aditivo para goma, y da como resultado una mayor resistencia al desgarro. Además, el polvo hidrófilo de PE permite aumentar la resistencia de la unión entre metales y plásticos. Esta hidrofilización es posible mediante un tratamiento con plasma} en el procedimiento a baja presión. Los parámetros del tratamiento dependen en gran medida del tamaño de las partículas del polvo. El tiempo del tratamiento con plasma oscila entre 30 minutos y varias horas. El daño térmico del polvo está descartado, ya que en este método de tratamiento la temperatura del proceso permanece constantemente baja. Las características fundamentales del polvo, p. ej., temperatura de fusión, grado de cristalinidad y masa molar tampoco se ven afectadas. Dado que los parámetros del proceso son numerosos y variables, se pueden lograr diversas propiedades de las capas.

5. ¿Cómo se puede ensayar la calidad de la activación?

La calidad de la activación se puede ensayar de forma rápida y sencilla con dos procedimientos diferentes:

5.1 Medición del ángulo de contacto

Con este procedimiento se mide el ángulo de contacto de una gota de agua respecto a la superficie activada. Cuanto mejor sea la activación, más aplanada estará la gota de agua sobre la superficie.  Este procedimiento se usa raramente, dado que el aparato de medición es relativamente caro y, en general, no se puede medir inmediatamente in situ. En particular, las piezas grandes o complejas no se pueden medir con la mayoría de los aparatos de medición de ángulo de contacto sin cortarlas.

Instrumento de medición del ángulo de contacto
Medición del ángulo de contacto

5.2 Tintas de prueba

Según como corren estas tintas de prueba, se puede adjudicar una determinada energía superficial a los productos tratados. La unidad es mN/m [antes: dyn/cm]. El agua tiene una energía superficial de 72,6 mN/m. Las tintas de prueba están disponibles de 28 mN/m a 105 mN/m en 10 pasos.

6. ¿Cómo se realiza el ensayo de rayado transversal?

Con prolongados tiempos de procesamiento  (> aprox. 15 minutos) y gases seleccionados de forma correspondiente, las superficies no solo se activan también reciben un tratamiento de mordentado. Las superficies se vuelven ásperas mates. Con las superficies mordentadas se logran las más altas fuerzas de adherencia. Las pinturas se ensayan generalmente con el ensayo llamado rayado transversal (normas: {j}DIN EN ISO 2409 y ASTM D3369-02). Para eso se pinta el plástico y luego se corta en forma de enrejado (en cruz) con el aparato de ensayo de rayado transversal. A continuación se pega una cinta adhesiva especificada en las normas y se despega en sentido inverso. Si quedan trozos de pintura pegados en la cinta adhesiva, la adherencia de la pintura es insuficiente. El escalonamiento individual se describe en las normas.

7. ¿Para qué se necesitan los indicadores del plasma?

Con etiquetas indicadoras de plasma o uniones de metal se puede comprobar de forma rápida y sencilla si se ha realizado un tratamiento con plasma. Para ver más detalles consulte el capítulo "Indicadores de plasma".

8. ¿Cuáles son las aplicaciones posibles?

Encontrará más información en «Aplicaciones».