基於(yu) 上述要求,近年來塑料的表麵處理技術日趨成熟,新的技術被越來越多地應用於(yu) 汽車製造流程中,其作用已不僅(jin) 僅(jin) 是滿足了塗裝、植絨或粘接前的工藝要求,而是在一定程度上促進了汽車製造業(ye) 對新材料的創新使用。
德國等離子處理技術有限公司(Plasmatreat)上海代表處對此解釋說,由於(yu) 大多數塑料材料的表麵張力很低,因此過去的很多設計往往是遷就材料,隻要在經過一定的表麵處理後表麵能達到了噴塗或粘接等工藝的要求,就優(you) 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(wei) 產(chan) 品設計的主導因素,從(cong) 而使汽車製造商們(men) 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(ti) 以及各種複合材料等已在汽車製造中得到了廣泛應用。在這種情況下,不僅(jin) 要處理好同一材料部件之間的相互粘接問題,還要解決(jue) 好不同材料部件之間的相互粘接問題,而以往的表麵處理方法顯然難以滿足這一加工製程的要求。
此外,伴隨著環保型水性塗料對溶劑性塗料的大量取代,傳(chuan) 統的表麵處理方法同樣受到了新方法的挑戰。根據水性塗料的特點,如果經表麵處理後的表麵能隻有40mN/m左右,則材料根本不能被水完全潤濕。為(wei) 了確保噴塗效果達到設計要求,此時高效的素材表麵處理就顯得十分重要。
就表麵處理效果而言,目前所有的表麵處理方法中,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(hui) 產(chan) 生大量的有害氣體(ti) ,對廢氣的處理成本令大多數汽車廠商難以接受。加之該技術的市場準入門檻較高,因此很少有廠商使用這種方法,除非是針對一些極高要求的應用。
值得欣慰的是,目前一些新的表麵處理技術在處理效果、操作的經濟性和環保性等方麵為(wei) 汽車製造商們(men) 提供了新的選擇。例如,Europlasma公司推出的真空等離子處理技術就是一種既經濟又環保的表麵處理技術,並且經其處理後的部件表麵可滿足很多高標準的工藝要求。該技術是將一種環保型的處理氣體(ti) 導入到真空倉(cang) 內(nei) ,當倉(cang) 內(nei) 壓力達到一定水平時,氣體(ti) 即在電磁放電的作用下轉換成等離子。這些等離子可對三維工件表麵進行均勻處理,從(cong) 而使塑料製品的表麵能得到明顯提高。
測試表明,經真空等離子處理後的PE、PP、ABS和PBT+30%GF等材料的表麵能分別由30mN/m、33mN/m、 35mN/m和35mN/m提高到了均大於(yu) 68mN/m的水平。該技術采用的真空等離子設備實際上是一個(ge) 承載箱,它有多處穿孔,活躍的等離子可由此穿過與(yu) 工件表麵發生反應。對於(yu) 保險杠等大型汽車部件而言,一種帶有自動門的大型真空等離子處理設備可一次同時處理6個(ge) 保險杠,並且具有很強的可再現性。與(yu) 火焰+底塗技術相比,該處理方法可使產(chan) 品的合格率接近100%的水平,且成本僅(jin) 為(wei) 前者的1/3。
無獨有偶,近年來,與(yu) 真空等離子處理技術具有同樣經濟性、環保性及處理效果的另一種等離子表麵處理技術,即Openair等離子表麵處理技術也以其特有的優(you) 勢而在歐洲的汽車製造業(ye) 中盛行起來。由於(yu) 該技術能夠實現“在線”處理,因此減少了工藝步驟,避免了半成品的周轉,從(cong) 而最大程度地降低了成本,提高了良品率。
Openair等離子表麵處理技術是10年前由德國的Plasmatreat公司首先提出並實現了商業(ye) 化的應用。該技術的中文含義(yi) 是“常壓等離子表麵處理技術”或者“大氣壓等離子表麵處理技術”,在台灣,人們(men) 也稱其為(wei) “大氣壓電漿技術”。常壓等離子屬於(yu) 低溫等離子的範疇,與(yu) 同屬低溫等離子體(ti) 係的真空等離子相比,其最大的區別是等離子體(ti) 的產(chan) 生是完全不同的。同時,這種常壓等離子體(ti) 對材料的處理是在普通的大氣壓條件下進行的,它不需要像真空等離子那樣,一定要將被處理物放在一個(ge) 密閉真空的櫃體(ti) 內(nei) 進行處理。
另悉,利用Openair等離子表麵處理技術對製品進行表麵處理,其主要作用是表麵的“精細”清洗和“高效”活化。清洗的目的在於(yu) 去除表麵靜電、粉塵和油汙雜質,通過這種精細化的處理,能夠使製品表麵得到徹底清潔,哪怕是很微小的粉塵顆粒或者是“嵌入”在表麵孔隙結構中的油汙都能夠被徹底的清洗掉。活化的目的在於(yu) 對塑膠材料的表麵進行化學改性,增加其表麵張力。當製品表麵在經過“高效”活化處理後,其表麵張力能夠達到極高的水平,一般可達到72mN/m,這是能夠被水完全潤濕的表麵能水平。與(yu) 傳(chuan) 統的表麵處理工藝相比較,Openair等離子表麵處理技術有其明顯的工藝優(you) 勢,具體(ti) 而言主要包括:
1、不帶電,可以處理各種材料和製品,包括金屬或者帶有電子元件的產(chan) 品。
2、溫度低,因此也非常適合應用於(yu) 那些表麵材料對溫度敏感的製品。
3、不需要箱體(ti) ,可以直接安裝在生產(chan) 線上。
4、隻消耗空氣和電,因此運行成本低,操作更安全。
5、不產(chan) 生臭氧,沒有化學汙染物排放,符合環保規範的要求。
當然,該處理技術也有其局限性,比如對於(yu) 非常複雜的、帶有內(nei) 凹形孔穴的表麵,它的處理效果就不如真空等離子技術好。
目前,汽車及汽車零部件行業(ye) 已成為(wei) Openair等離子表麵處理技術最大的應用領域之一,從(cong) 車燈、保險杠、擋風玻璃、車門、儀(yi) 表盤和密封條到形形色色的汽車電子元件等,都有使用Openair常壓等離子進行表麵處理的成功案例。很多國際知名的汽車製造商通過引入該工藝技術,很好地解決(jue) 了生產(chan) 中的一些難題,例如:能夠毫無顧忌地導入新材料,比如在車燈燈座或者車門上使用聚烯烴材料;進一步優(you) 化了製造工藝,使其更具環保性,如內(nei) 飾件的水性塗裝或者保險杠及車輪罩的免底塗作業(ye) 等;提高了產(chan) 品品質的可靠性,如汽車電子元件的耐環境封裝;實現了工效的提高以及品質的工藝優(you) 化,如膠條的植絨以及玻璃的包邊等等。
Openair常壓等離子係統本身也隨著應用要求的不斷提高而不斷得以進步。2008年,該公司還將推出新的5000係列產(chan) 品。它除了保留LCM在線全過程等離子工藝監控等過程控製係統以外,還進一步增加了工藝設定的調整自由度,並且使係統對外界工況的適應性更加全麵。此外,Openair常壓等離子表麵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。利用這項技術,可以進行進一步的表麵設計,也就是按照需要使表麵具有“親(qin) 水”或“憎水”的特性。
作為(wei) 一項新技術的推廣者,該公司一直致力於(yu) 將這項先進的表麵處理技術與(yu) 國內(nei) 汽車製造企業(ye) 的工藝優(you) 化和工藝革新結合起來。目前,國內(nei) 已有多家汽車零部件製造商、手機產(chan) 品代工商、橡膠製品加工企業(ye) 以及包裝材料加工企業(ye) 成功地將這項技術導入到了他們(men) 的生產(chan) 流程中,不僅(jin) 幫助他們(men) 提升了產(chan) 品的品級,增加了良品率,而且還降低了加工成本。當前,該公司正致力於(yu) 擴大該技術在相關(guan) 各界,包括製造企業(ye) 、原料供應商以及研究院等的廣泛應用,以期最大程度地發揮其效用。#p#分頁標題#e#
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