射出成形プロセスにおける強い付着力をもつプラスチックと金属の接合
プラスチック･金属製のハイブリッド部品は産業界における利用が揺るぎなく定着し､その重要性は軽量構造の時代と共に益々増大しています。この素材コンビは個別的な素材の長所が互いに補完しあう特性プロファイルを持った部品で高く評価されます。即ち、金属で高い強度と剛性が保たれる一方､プラスチックの軽量な特性と幅広い造形自由度が活用されるのです。
異種の素材から高品質で､かつ負荷に耐えられる反復性のある接合を実現するには､接合プロセスで素材を確実にシールすることが何より重要です。 この特別なシールなしではプラスチックと金属からなる両素材間の境界面がリスクの要因となります。
プラスチック・コンパウンドのメーカーAkro-Plastic社と提携してプラズマトリートはハイブリッド射出成形部品に適し､複合付着性の著しい改善が可能で大量生産ラインに組み込むことのできる工法を開発しましたが、その中心部となるのは大気圧PlasmaPlus®コーティングPlasma-SealTight®です。このコーティングによって2つの素材が共有結合で接合され、非常に強力で媒体の侵入を防ぐハイブリッド化合物が生成されます。
Plasma-SealTight®工法:反復可能で､環境に優しい安定したプロセスです
Plasma-SealTight®工法は連続生産プロセスに適したインライン解決策として考案されたもので､全体を全自動化して射出成形ラインへ組み込むことができます。総体的な構想では(プラズマ･ポリマー層､プラスチックの処方､プロセス･パラメーターなど)全ての工法エレメントは､生産能力が高い場合も安定して反復可能なプロセスが実現できる様､相互間で厳密に調整されています
本プロセスの第１段階では金属材の表面へOpenair-Plasma®による超繊細クリーニングが施されます。その直後に金属材の表面に付着力増強と腐食防止効果のあるプラズマ･ポリマー層が形成されます。このプラズマ･クリーニングとプラズマ・コーティングは何れも数秒間で指定箇所､即ち前もって定義した部分､に限定して施工されます。コーティングを施された金属材へは､これに続く射出成形プロセスで熱可塑材が噴射されます。
従来式の工法で利用され､環境問題を起こすことの多かった、例えば溶剤を含有するプライマーを使用する事前処理ステップはPlasma-SealTight®コーティングにより完全かつ品質保証付きで置き換えることができます。
射出成形プロセスにおける強い付着力をもつプラスチックと金属の接合
Plasma-SealTight®工法によるコーティングに適した、直ちに利用可能な総体的解決策
直ちに利用可能な全自動式プラズマセルPTU1212は、Plasma-SealTight® テクノロジーを現場で実装できるようにするためにプラズマトリート社が開発しました。このセルは市販される何れの射出成型ラインにも適応させることができます。本セルの利用によりプラスチック・金属製部品の大量生産で特にスピード性があり環境に優しいインライン事前処理プロセスが可能となります。
PTU1212には前処理プロセスに必要なものは全て含まれていますが､それに属するのは､ジェネレーターとロボット、制御盤とPCUプラズマコントロールユニット、プラズマノズル､ケーブル及び消耗部材などです。
ハイブリッド部品の自動式製造におけるプラズマプロセス技術
このプラズマ処理は隣接して設置されたプラズマ２システムを通じて施されます。その第1段階ではロボット(又は小型タイプで利用されるXY座標軸システム)が金属挿入体を先ずOpenair-Plasma® ノズルの下に置きます。ここで本挿入対の表面からありと総ゆる汚染物が除去され､それにより表面の濡れ性が最適な状態となります。その直後に第2のプラズマシステムでPlasma-SealTight® プロセスにより金属挿入体の機能的コーティングが行われます。
