基于上述要求,近年來塑料的表面處理技術(shù)日趨成熟,新的技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于汽車制造流程中,其作用已不僅僅是滿足了涂裝、植絨或粘接前的工藝要求,而是在一定程度上促進(jìn)了汽車制造業(yè)對(duì)新材料的創(chuàng)新使用。
德國等離子處理技術(shù)有限公司(Plasmatreat)上海代表處對(duì)此解釋說,由于大多數(shù)塑料材料的表面張力很低,因此過去的很多設(shè)計(jì)往往是遷就材料,只要在經(jīng)過一定的表面處理后表面能達(dá)到了噴涂或粘接等工藝的要求,就優(yōu)先考慮使用這種材料。近年來,成本和材料的使用特性等則日益成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主導(dǎo)因素,從而使汽車制造商們開始將眼光投向了更多的塑料品種。目前,PP、PC、ABS、SMC、各種彈性體以及各種復(fù)合材料等已在汽車制造中得到了廣泛應(yīng)用。在這種情況下,不僅要處理好同一材料部件之間的相互粘接問題,還要解決好不同材料部件之間的相互粘接問題,而以往的表面處理方法顯然難以滿足這一加工制程的要求。
此外,伴隨著環(huán)保型水性涂料對(duì)溶劑性涂料的大量取代,傳統(tǒng)的表面處理方法同樣受到了新方法的挑戰(zhàn)。根據(jù)水性涂料的特點(diǎn),如果經(jīng)表面處理后的表面能只有40mN/m左右,則材料根本不能被水完全潤(rùn)濕。為了確保噴涂效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求,此時(shí)高效的素材表面處理就顯得十分重要。
就表面處理效果而言,目前所有的表面處理方法中,氟化處理的效果是最好的,它能使材料獲得永久粘接力。但是,這種方法會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體,對(duì)廢氣的處理成本令大多數(shù)汽車廠商難以接受。加之該技術(shù)的市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻較高,因此很少有廠商使用這種方法,除非是針對(duì)一些極高要求的應(yīng)用。
值得欣慰的是,目前一些新的表面處理技術(shù)在處理效果、操作的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面為汽車制造商們提供了新的選擇。例如,Europlasma公司推出的真空等離子處理技術(shù)就是一種既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的表面處理技術(shù),并且經(jīng)其處理后的部件表面可滿足很多高標(biāo)準(zhǔn)的工藝要求。該技術(shù)是將一種環(huán)保型的處理氣體導(dǎo)入到真空倉內(nèi),當(dāng)倉內(nèi)壓力達(dá)到一定水平時(shí),氣體即在電磁放電的作用下轉(zhuǎn)換成等離子。這些等離子可對(duì)三維工件表面進(jìn)行均勻處理,從而使塑料制品的表面能得到明顯提高。
測(cè)試表明,經(jīng)真空等離子處理后的PE、PP、ABS和PBT+30%GF等材料的表面能分別由30mN/m、33mN/m、 35mN/m和35mN/m提高到了均大于68mN/m的水平。該技術(shù)采用的真空等離子設(shè)備實(shí)際上是一個(gè)承載箱,它有多處穿孔,活躍的等離子可由此穿過與工件表面發(fā)生反應(yīng)。對(duì)于保險(xiǎn)杠等大型汽車部件而言,一種帶有自動(dòng)門的大型真空等離子處理設(shè)備可一次同時(shí)處理6個(gè)保險(xiǎn)杠,并且具有很強(qiáng)的可再現(xiàn)性。與火焰+底涂技術(shù)相比,該處理方法可使產(chǎn)品的合格率接近100%的水平,且成本僅為前者的1/3。
無獨(dú)有偶,近年來,與真空等離子處理技術(shù)具有同樣經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性及處理效果的另一種等離子表面處理技術(shù),即Openair等離子表面處理技術(shù)也以其特有的優(yōu)勢(shì)而在歐洲的汽車制造業(yè)中盛行起來。由于該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)“在線”處理,因此減少了工藝步驟,避免了半成品的周轉(zhuǎn),從而最大程度地降低了成本,提高了良品率。
Openair等離子表面處理技術(shù)是10年前由德國的Plasmatreat公司首先提出并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化的應(yīng)用。該技術(shù)的中文含義是“常壓等離子表面處理技術(shù)”或者“大氣壓等離子表面處理技術(shù)”,在臺(tái)灣,人們也稱其為“大氣壓電漿技術(shù)”。常壓等離子屬于低溫等離子的范疇,與同屬低溫等離子體系的真空等離子相比,其最大的區(qū)別是等離子體的產(chǎn)生是完全不同的。同時(shí),這種常壓等離子體對(duì)材料的處理是在普通的大氣壓條件下進(jìn)行的,它不需要像真空等離子那樣,一定要將被處理物放在一個(gè)密閉真空的柜體內(nèi)進(jìn)行處理。
另悉,利用Openair等離子表面處理技術(shù)對(duì)制品進(jìn)行表面處理,其主要作用是表面的“精細(xì)”清洗和“高效”活化。清洗的目的在于去除表面靜電、粉塵和油污雜質(zhì),通過這種精細(xì)化的處理,能夠使制品表面得到徹底清潔,哪怕是很微小的粉塵顆?;蛘呤?ldquo;嵌入”在表面孔隙結(jié)構(gòu)中的油污都能夠被徹底的清洗掉?;罨哪康脑谟趯?duì)塑膠材料的表面進(jìn)行化學(xué)改性,增加其表面張力。當(dāng)制品表面在經(jīng)過“高效”活化處理后,其表面張力能夠達(dá)到極高的水平,一般可達(dá)到72mN/m,這是能夠被水完全潤(rùn)濕的表面能水平。與傳統(tǒng)的表面處理工藝相比較,Openair等離子表面處理技術(shù)有其明顯的工藝優(yōu)勢(shì),具體而言主要包括:
1、不帶電,可以處理各種材料和制品,包括金屬或者帶有電子元件的產(chǎn)品。
2、溫度低,因此也非常適合應(yīng)用于那些表面材料對(duì)溫度敏感的制品。
3、不需要箱體,可以直接安裝在生產(chǎn)線上。
4、只消耗空氣和電,因此運(yùn)行成本低,操作更安全。
5、不產(chǎn)生臭氧,沒有化學(xué)污染物排放,符合環(huán)保規(guī)范的要求。
當(dāng)然,該處理技術(shù)也有其局限性,比如對(duì)于非常復(fù)雜的、帶有內(nèi)凹形孔穴的表面,它的處理效果就不如真空等離子技術(shù)好。
目前,汽車及汽車零部件行業(yè)已成為Openair等離子表面處理技術(shù)最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一,從車燈、保險(xiǎn)杠、擋風(fēng)玻璃、車門、儀表盤和密封條到形形色色的汽車電子元件等,都有使用Openair常壓等離子進(jìn)行表面處理的成功案例。很多國際知名的汽車制造商通過引入該工藝技術(shù),很好地解決了生產(chǎn)中的一些難題,例如:能夠毫無顧忌地導(dǎo)入新材料,比如在車燈燈座或者車門上使用聚烯烴材料;進(jìn)一步優(yōu)化了制造工藝,使其更具環(huán)保性,如內(nèi)飾件的水性涂裝或者保險(xiǎn)杠及車輪罩的免底涂作業(yè)等;提高了產(chǎn)品品質(zhì)的可靠性,如汽車電子元件的耐環(huán)境封裝;實(shí)現(xiàn)了工效的提高以及品質(zhì)的工藝優(yōu)化,如膠條的植絨以及玻璃的包邊等等。
Openair常壓等離子系統(tǒng)本身也隨著應(yīng)用要求的不斷提高而不斷得以進(jìn)步。2008年,該公司還將推出新的5000系列產(chǎn)品。它除了保留LCM在線全過程等離子工藝監(jiān)控等過程控制系統(tǒng)以外,還進(jìn)一步增加了工藝設(shè)定的調(diào)整自由度,并且使系統(tǒng)對(duì)外界工況的適應(yīng)性更加全面。此外,Openair常壓等離子表面處理工藝還衍生出了一些新的工藝方法,比如PlasmaPlus等離子鍍膜技術(shù)。利用這項(xiàng)技術(shù),可以進(jìn)行進(jìn)一步的表面設(shè)計(jì),也就是按照需要使表面具有“親水”或“憎水”的特性。
作為一項(xiàng)新技術(shù)的推廣者,該公司一直致力于將這項(xiàng)先進(jìn)的表面處理技術(shù)與國內(nèi)汽車制造企業(yè)的工藝優(yōu)化和工藝革新結(jié)合起來。目前,國內(nèi)已有多家汽車零部件制造商、手機(jī)產(chǎn)品代工商、橡膠制品加工企業(yè)以及包裝材料加工企業(yè)成功地將這項(xiàng)技術(shù)導(dǎo)入到了他們的生產(chǎn)流程中,不僅幫助他們提升了產(chǎn)品的品級(jí),增加了良品率,而且還降低了加工成本。當(dāng)前,該公司正致力于擴(kuò)大該技術(shù)在相關(guān)各界,包括制造企業(yè)、原料供應(yīng)商以及研究院等的廣泛應(yīng)用,以期最大程度地發(fā)揮其效用。#p#分頁標(biāo)題#e#
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