Tratamiento de superficies

Flameador Industrial, Efecto Corona y Plasma Atmosférico

Introducción

El tratamiento de superficies es un proceso de preparación de los materiales siempre previo a cualquier proceso en el que se requieran enlaces químicos, como pueden ser  adhesivados, impresiones, soldaduras, cromados, pintados, etc. en diferentes tipos de materiales como metales , vidrios o  plásticos. 

Medir la energía superficial de los objetos es muy sencillo y rápido. Simplemente debemos aplicar una tinta especial mediante pincel o rotulador de una tensión superficial conocida. Si la tinta permanece adherida sin retracción más de 2 segundos significa que la energía superficial del objeto es igual o mayor a la tensión superficial de la tinta aplicada. Los valores suelen medirse en mN/m. En Croma Ibérica también suministramos las tintas y rotuladores de test.

En términos generales estos tratamientos se utilizan en plásticos que disponen de tensiones superficiales bajas o no porosas, hecho que  impide la fijación de los substratos como tintas para la impresión, adhesivos o recubrimientos. Dentro de los plásticos,  el polipropileno y el polietileno,  son los más más susceptibles a este tratamiento ya debido a su baja energía superficial, deben ser sometidos a este proceso para mejorar la energía superficial y consecuentemente mejorar las características de adhesión.   Aunque estos dos plásticos sean los más comunes, el efecto corona también se utiliza para tratar otros tipos de plástico y otros materiales como metales, aluminio y papel.  

Estos procedimientos se realizan con el objetivo de aumentar  la tensión de los materiales en la superficie,  y facilitar los enlaces químicos deseadas  consiguiendo así mejor adherencia entre las sustancias y materiales.  Existen 3 técnicas  diferentes de tratamiento de superficie: Flameado, Corona y Plasma.



Flameador Industrial

Una de las técnicas de tratamiento superficial más eficiente y utilizada en estos procesos  es el flameado industrial. Este proceso se basa en un fenómeno físico - químico que es la oxidación, como consecuencia de la descomposición del oxígeno

A diferencia de lo que piensa mucha gente, no es el calor el que trata el material y modifica la tensión superficial ni cualquier tipo de llama sirve. Es durante la combustión del oxígeno que se genera un entorno oxidativo,  donde los materiales son expuestos  y dependiendo de las propiedad de los materiales, éstos se verán  afectados en mayor o menor medida haciendo que de manera temporal aumente la energía con mayor disponibilidad de radicales o enlaces libres dispuestos a ligar con otras sustancias y materiales.  

Este es el sistema el más adecuado para grandes superficies, en materiales difíciles y altas velocidades dada su alta capacidad de tratamiento. Pero por otro lado también debemos tener en cuenta que la llama desprende calor, y puede generar riesgos en entornos sobre materiales inflamables

Efecto Corona

Otra técnica de tratamiento de superficies que garantiza muy buenos resultados es el efecto Corona. Se trata de un fenómeno eléctrico causado por la ionización del aire circundante al conductor debido a los altos niveles de tensión en línea. Esto ocurre cuando aplicamos una cierta potencia sobre una superficie, durante un determinado tiempo. Este fenómeno se manifiesta en forma de halo luminoso de sección circular ( forma de corona).

Simplificando podemos decir que aunque en menor medida,  al tratarse de menor potencia, el fenómeno del a descomposición del aire se produce por una descarga eléctrica que al circular a través del medio (aire) lo descompone a su paso.  Dicho esto, el material se afectara más o menos en función del tiempo de exposición  Lleva implícito una perceptible generación de ozono muy fácil de percibir desde potencias  muy bajas, lo que conlleva necesariamente una ventilación adecuada.

Existen de 2 tipos de generador de Efecto Corona:

Alta frecuencia: Donde el material a tratar se sitúa entre el electrodo y el contra-electrodo. El arco de corriente atraviesa el material durante el proceso. Ideal sobre materiales finos y delicados: Films de plástico, transparente o de colores. Difícil de aplicar sobre piezas tridimensionales.

Baja frecuencia: Donde electrodo y contra-electrodo se encuentran confrontados y se hace circular una corriente de aire entre ambos. Este aire arrastra consigo el aire ionizado y choca o rebota contra el material  tratando la superficie de una manera muy cómoda sin importar los espesores ni la forma de la pieza.

Ideal sobre piezas tridimensionales, y sobre cualquier tipo de objeto. Debido a que el arco de la chispa es más enérgico que el anterior, el contacto de estas sobre la superficie del material puede crear marcas sobre superficies brillantes o con cargas de talco y demás.Las dimensiones de referencia para el tratamiento es de 70x40 mm por cada electrodo. Patente de 1075 de Mr. Fritz Bloss de Arcotec.

Plasma atmosférico 


El sistema de plasma atmosférico es una variación más del sistema de corona. En concreto es una variación sobre el de baja frecuencia. Al igual que la corona, el fenómeno del plasma está basado en  la ionización eléctrica de un gas, en este caso el aire. La descarga de plasma (resplandor) crea una nube suave e indiferenciada de gas ionizado sin filamentos eléctricos visibles.

De concepto, la idea es concentrar la misma energía disponible entre electrodo y contra-electrodo,  canalizando el aire y concentrándolo en un spot de reducidas dimensiones. De este modo, la energía por cm² es mayor. Para  conseguir unos parámetros de funcionamiento estables, es necesario adecuar las frecuencias de trabajo más altas (la descarga de electrones es hasta 100 veces mayor) y usar aire comprimido para tener una presión alta de flujo. El resultado es una  chispa o arco muy parecido a una llama, muy energética y caliente.

Especialmente adecuado como alternativa a la llama o donde el corona de baja frecuencia requiere largos tiempos de tratamiento. En contraposición, es más bien poco adecuada sobre zonas de tratamiento mayores a los 30 mm de diámetro o donde la superficies a tratar sean brillante o delicadas.



Conclusiones

Las descargas de chispas entre dos electrodos que tienen lugar en el interior o en la salida del cabezal generan una llama de plasma que rompe las cadenas moleculares cerradas de la superficie del objeto convirtiéndolas en moléculas polares. Este fenomeno es comun para todos los sistemas de tratamiento. Estas moléculas permiten una adherencia química mucho más potentes con las moléculas de las tintas. El resultado de una mayor adherencia de las tintas sobre las superficies imprimidas o estampadas son serigrafías o tampografías mucho más duraderas y de más calidad en los acabados.

 
Todas estas técnicas conducen a un aumento de la tensión superficial y en consecuencia adherencia o mejora de las uniones químicas entre sustancias y materiales. El tratamiento superficial en el ámbito industrial incrementa la calidad y la productividad ya que, una vez realizado con los medios correctos, se obtendrá no sólo mayor calidad y rapidez en la impresión, sino que también generará  mayor durabilidad.

En Croma Ibérica disponemos de 25 años de experiencia en la asesoría, distribución e instalación de equipos de tratamiento superficial, tanto de flameado como de Corona y Plasma atmosférico. Nuestra trayectoria y know how en esta tecnología nos han llevado a ser distribuidor oficial de los mejores fabricantes de este tipo de equipamiento que hay en el mercado. 

Para cualquier duda o más información no dudes a contactar con nosotros enviando un correo electrónico a mkt@cromaiberica.com o llamando al 673 68 12 26.