Per quanto tempo sono aperte le superfici polimeriche attivate al plasma?

I risultati del trattamento al plasma delle superfici sono presenti nella vita di tutti i giorni, anche se non ce ne accorgiamo.

Basta pensare alla tastiera del computer: è probabile che sia stata sottoposta a trattamento al plasma prima che i simboli e i numeri venissero aggiunti ai tasti.

Questo perché il trattamento al plasma garantisce una migliore adesione, facendo aderire meglio i numeri e i simboli ai tasti ed evitandone la cancellazione dovuta a usura durante il normale uso quotidiano.

Non sono solo le tastiere a subire un trattamento del genere. Anche sulle chiavi della macchina, su qualsiasi elemento della cucina su cui compaiono scritte, ad esempio le impostazioni di forno e fornelli, probabilmente anche su penne o borracce sono presenti loghi. In questo caso il trattamento al plasma garantisce non solo una maggiore adesione, ma anche un trasferimento del logo in grado di rendere quest’ultimo chiaro e nitido rispetto allo sfondo.

Il trattamento non è importante solo per quegli oggetti di uso quotidiano che in realtà potremmo utilizzare anche in caso di cancellazione delle scritte aggiunte. La forza adesiva assume molta più importanza quando si tratta, ad esempio, delle marcature su un arto artificiale o delle misure su una siringa medica.

Far passare una penna o una siringa attraverso una macchina per il trattamento al plasma è un processo abbastanza semplice viste le loro dimensioni, ma elementi come i pannelli interni per le auto si sono dimostrati una sfida in passato a causa delle loro dimensioni e della loro geometria. Questa sfida è stata superata grazie al trattamento al plasma sottovuoto.

Che cos’è il trattamento al plasma sottovuoto?

Il trattamento al plasma sottovuoto è, per dirla semplicemente, un trattamento al plasma in condizioni di vuoto. Ma iniziamo spiegando cosa sono il plasma e il trattamento al plasma.

Il plasma è il quarto stato della materia: gli altri tre sono lo stato solido, lo stato liquido e lo stato gassoso. Questo quarto stato è meno conosciuto, forse perché non si verifica naturalmente sulla Terra con la stessa frequenza degli altri tre. I fulmini e le aurore boreali e australi sono esempi di plasma naturale, ma a parte questi, il plasma si trova principalmente nello spazio.

Due superfici plastiche: una trattata superficialmente e una non trattata superficialmente 

Il plasma si verifica quando la materia viene riscaldata oltre lo stato gassoso, facendo sì che i singoli atomi si stacchino completamente dalle molecole e fluttuino liberi da vincoli. Ciò richiede una temperatura di circa 3.000 K (4.949 F), ma le nuove tecnologie consentono di creare plasma a temperature molto più basse, durante un processo controllato e su scala industriale, utilizzando scariche elettriche ad alta tensione.

Trattamento al plasma sottovuoto nella produzione

Nella produzione il trattamento al plasma è un modo per pulire la superficie della parte trattata a livello nanometrico. Il processo precedentemente si limitava al punto specifico in cui la scarica al plasma colpiva la parte, ma posizionando quest’ultima in una camera a vuoto, è ora possibile trattare anche parti molto grandi con una finitura uniforme e invariabile. 

Ciò significa che, laddove un tempo un pannello di un’automobile era difficile da trattare perché la scarica non sarebbe stata in grado di raggiungere tutti gli angoli e le fessure, oggi il problema può essere superato grazie a un trattamento al plasma sottovuoto. 

Guardando all’interno della camera a vuoto, è possibile vedere un elettrodo in alto e uno in basso. Una volta che l’aria è stata rimossa dalla camera, viene generata una scarica ad alta tensione, che crea un pennacchio di plasma tra i due elettrodi. Il pennacchio fornisce una quantità molto focalizzata di energia, che incapsula l’intera parte. Questa può rimanere ferma poiché grazie al vuoto il pennacchio di plasma copre tutto, applicando un trattamento a 360°.

Perché il trattamento al plasma sottovuoto funziona così bene

Come spiegato, il trattamento al plasma migliora notevolmente le capacità di adesione della superficie. In altre parole, il trattamento al plasma modifica l’energia superficiale e migliora la bagnabilità della superficie.

La bagnabilità è la capacità dell’acqua di entrare in contatto con la superficie di qualcosa. Quando la bagnabilità è bassa, la superficie è idrofoba. Ciò significa che l’acqua o liquidi simili si riuniranno in goccioline, mantenendo il minor contatto possibile con la superficie. Se invece la superficie è stata sottoposta a trattamento al plasma, sarà idrofila e l’acqua si spanderà in modo da coprirla il più possibile. 

In questo modo sarà necessario meno liquido per coprire la superficie. All’interno delle apparecchiature mediche precedentemente menzionate, sottoposte anch’esse a questo trattamento, i campioni di coltura tissutale ottengono ulteriori benefici dal trattamento al plasma perché l’aumento della bagnabilità significa anche una migliore crescita confluente delle cellule in essi contenute.

Il trattamento al plasma sottovuoto cambierà l’aspetto del prodotto?

La risposta è no. Indipendentemente dalle proprietà desiderate a seguito del trattamento al plasma, che si tratti di un miglioramento del valore di adesione o di un aumento della bagnabilità, il trattamento al plasma non causa un’alterazione visibile nella parte.

Poiché il trattamento modifica la superficie a livello nanometrico, il cambiamento sarà visibile con un microscopio ad alta potenza o durante i test per testare la bagnabilità tramite misurazione dell’angolo di contatto o applicazione della soluzione colorante. Tuttavia, ad occhio nudo la parte apparirà esattamente come prima del trattamento.

In altre parole, il trattamento al plasma aggiunge valore alle parti senza modificarne l’aspetto. Ciò significa che non influenzerà negativamente i processi di produzione successivi. I suoi effetti positivi saranno tuttavia molto evidenti: la bagnabilità sarà maggiore e il valore di adesione aumenterà, il che si tradurrà in prodotti in grado di funzionare anche meglio di prima.