Il trio impossibile, risolto: un’adesione più verde, più economica e più forte resa possibile su scala industriale

Una nuova partnership tra Tantec e l’azienda americana Reliabotics ha aperto la strada a un processo di adesione industriale superiore. Questo processo non solo è più economico di quelli tradizionali, ma garantisce anche una maggiore adesione pur rispettando l’ambiente.

Combinando la sofisticata esperienza di pulizia del carbonio di Reliabotics con la nostra tecnologia plasma e corona, la nuova soluzione può fornire qualità adesive superiori senza introdurre sostanze chimiche più forti o processi più noiosi. In effetti, la joint venture consente processi di preparazione e adesione completamente automatizzati senza la necessità dell’intervento umano.

Il processo garantisce un’adesione più forte e di qualità superiore, cosa che può sembrare banale se si considerano solo i prodotti di consumo a basso costo. Tuttavia, se si considerano i segni su un’anca artificiale, le misurazioni su una siringa medica o persino la vernice e il rivestimento della propria auto, la forza adesiva diventa improvvisamente critica.

In questo articolo, ti presenteremo il processo di preparazione essenziale che porta all’incollaggio vero e proprio. La preparazione, come imparerai, è un prerequisito affinché qualsiasi colla funzioni, indipendentemente dal materiale.

Una migliore pulizia significa migliori qualità adesive

Incollare qualcosa su una superficie oleosa può essere difficile o addirittura impossibile. Affinché la colla funzioni correttamente e con il massimo potere adesivo possibile è necessario pulire a fondo la parte prima di applicare la colla.

Anche se la parte sembra pulita al tatto, i livelli micro e nano della superficie riveleranno olio, grasso e polvere provenienti dalla fabbrica, il che ridurrà le qualità adesive della parte e di conseguenza metterà a rischio la qualità della parte.

A livello micro, qualsiasi superficie (non importa quanto liscia) è costituita da creste e valli in miniatura che attirano e catturano particelle di grasso e polvere, impedendo alla colla di attaccarsi a quelle creste e valli.

Per pulire a fondo la superficie, è necessario sciogliere grasso e olio, oltre a rimuovere le particelle di polvere dalle valli microscopiche.

Dove i metodi di pulizia tradizionali falliscono

Mentre le salviette imbevute di alcol possono dissolvere parte del grasso e il lavaggio chimico può rimuovere la maggior parte della polvere e del grasso, nuovi studi hanno dimostrato che la pulizia con carbonio (nota anche come pulizia con ghiaccio secco) è di gran lunga un metodo superiore per pulire le parti. La pulizia con carbone “spala” via le particelle di polvere, scioglie il grasso ed è in grado di pulire anche le più piccole fessure della superficie.

Tradizionalmente, la pulizia con ghiaccio secco è stata riservata alle parti più grandi e più durevoli. La tecnologia si basava sulla frantumazione di pallet di anidride carbonica congelata in proiettili delle dimensioni di particelle e sparandoli ad alta velocità sulla superficie che necessita di pulizia.

Tuttavia, questo metodo richiede il caricamento manuale dei pallet e la costante supervisione umana. Inoltre, la pulizia tradizionale con ghiaccio secco è un metodo duro, che lo rende inutile quando si puliscono materiali come vetro, plastica fragile o parti elettroniche delicate.

Risolvere il problema del ghiaccio secco

Con l’introduzione del nuovo metodo di pulizia con ghiaccio secco di Reliabotics, tutti questi inconvenienti possono essere eliminati.

La necessità di pallet congelati è sostituita da una semplice fornitura di CO2 in forma liquida o gassosa. Per esigenze di pulizia su larga scala, è possibile installare un serbatoio di CO2 accanto ai serbatoi di azoto e ossigeno all’esterno dell’edificio della fabbrica. Per esigenze di pulizia più piccole, le bombole di CO2 possono essere collegate direttamente all’ugello di pulizia.

La semplice fornitura di CO2 apre le porte a un processo di pulizia completamente automatizzato, rendendo superflua la supervisione umana. Poiché l’ugello di pulizia è sufficientemente piccolo per adattarsi a un normale braccio robotico industriale, il processo può essere pre-programmato nel braccio robotico ed entrare in una linea di produzione completamente automatizzata.

Il nuovo metodo modera anche la durezza della tradizionale pulizia con ghiaccio secco senza compromettere l’accuratezza e la qualità della pulizia. L’ugello di pulizia elabora un flusso di ghiaccio secco sufficientemente morbido per pulire superfici in vetro, apparecchiature elettroniche e plastica, mentre rimane sufficientemente forte per pulire componenti industriali in acciaio con superfici oleose. Questa è una combinazione unica di questa tecnologia.

Tuttavia, una pulizia meticolosa ha anche un costo: il processo di pulizia con carbone abbassa l’energia superficiale dell’oggetto a un livello così basso che gli adesivi non hanno nulla a cui “aggrapparsi”. La superficie diventa “troppo pulita”, per così dire.

Affinché gli adesivi raggiungano il loro pieno potenziale e assicurino fissaggi forti e sicuri, è necessario riattivare l’energia superficiale, un processo che abbiamo perfezionato in Tantec per oltre 40 anni.

La tecnologia al plasma attiva e intensifica le qualità adesive

In sostanza, il plasma è il quarto stato della materia. Sebbene tu possa ricordare i tre stati “ordinari” della materia dalla scuola – solido, liquido e gas, – il quarto stato è meno noto.

Il quarto stato, plasma, si verifica quando la materia viene riscaldata oltre lo stato gassoso in uno stato in cui i singoli atomi si staccano completamente dalle molecole e fluttuano liberamente. Ciò accade a circa 3.000 K (4.940 F). Per chiarire, quando una sostanza è allo stato gassoso, gli atomi sono ancora legati alla molecola quando fluttuano nell’aria.

In un laboratorio o in una fabbrica, le nuove tecnologie consentono di creare plasma a temperature molto più basse, con un processo controllato e su scala industriale.

Trattamento al plasma: tecnologia superiore

I vantaggi del trattamento al plasma non sono facilmente trascurabili.

In primo luogo, l’esposizione delle parti al trattamento al plasma aiuta a pulire la superficie della parte a livello nanometrico. Sebbene la pulizia al plasma non sia efficiente come la pulizia con carbone di cui sopra, la pulizia al plasma può essere sufficiente quando la pulizia non deve essere così vigorosa.

In secondo luogo, il trattamento al plasma è il metodo più efficiente per attivare l’energia superficiale del pezzo. Introducendo le parti che hanno subito una pulizia carbonica al trattamento al plasma, si ottiene il meglio di entrambi i mondi: una superficie accuratamente pulita senza grasso o polvere per bloccare l’adesione e una superficie completamente energizzata con le massime qualità adesive.
Infine, il trattamento al plasma è l’unica tecnologia di attivazione dell’energia superficiale che può essere introdotta su scala industriale senza compromettere le parti o l’ambiente e senza gravare sui profitti.

La combinazione del trattamento al plasma di Tantec e della nuova forma di lavaggio con ghiaccio secco di Reliabotics offre la piena certezza che qualsiasi cosa si desideri incollare insieme si attaccherà il più a lungo possibile.

Un’alternativa più verde ed economica

Oggi, la preparazione prima dell’incollaggio prevede in genere un lavaggio estensivo e la successiva asciugatura. Questo processo è un affare costoso, sia per l’ambiente che per le finanze.

Il lavaggio comporta prodotti chimici aggressivi e costosi, oltre a grandi quantità di acqua. Sia i prodotti chimici che il consumo di acqua hanno un prezzo ambientale. Questo è un prezzo di cui i consumatori, i governi e le stesse aziende sono sempre più consapevoli e non disposte a pagare.
I consumatori richiedono già prodotti “verdi” con un’impronta ambientale ridotta o nulla. Per competere in futuro, le aziende devono prendere sul serio l’agenda verde e adeguare i prodotti e la produzione per ridurre al minimo l’impatto ambientale.

A questo proposito, la sostituzione dei tradizionali lavaggi chimici con i moderni lavaggi a carbone e il trattamento al plasma è un passo importante.

Sebbene la pulizia carbonica utilizzi CO2, i meccanismi che catturano la CO2 dopo la pulizia sono già stati implementati in diversi punti. Le soluzioni tecnologiche per un processo di pulizia del ghiaccio secco a emissioni zero di CO2 sono già disponibili.

Per quanto riguarda il trattamento al plasma, l’impatto ambientale è limitato all’inclusione del consumo di energia coinvolto nel processo. Di conseguenza, l’acquisto di elettricità da fonti sostenibili è l’unica iniziativa necessaria per garantire un trattamento al plasma rispettoso dell’ambiente.

Sostenibile dal punto di vista finanziario

L’eliminazione delle lavatrici industriali dalla fabbrica offre più di un vantaggio finanziario.

In primo luogo, il semplice atto di rimuovere le rondelle e sostituirle con bracci robotici in grado di azionare sia l’ugello di pulizia del carbonio che l’ugello al plasma farà risparmiare spazio costoso nello stabilimento. È un’unità più piccola in grado di produrre lo stesso risultato o anche uno migliore.
In secondo luogo, entrambe le tecnologie si adattano ai bracci robotici industriali standard. Pertanto, il processo di pulizia può essere impiegato sia come unità separata pronta per oggetti fissi o come parte di una linea di produzione completamente automatizzata.

Nessuna di queste tecnologie richiede la supervisione umana e la fornitura dei gas necessari richiede solo pochi tubi collegati ai serbatoi esterni.

In terzo luogo, mentre i gas necessari per il processo non sono gratuiti, i costi dell’acqua e dei prodotti chimici superano di gran lunga quelli per l’acquisizione dei gas necessari. A seconda del processo precedente e della natura della parte da pulire, le aziende risparmiano dai 4 agli 8 dollari l’ora sul primer e dai 10 ai 15 dollari l’ora sull’acqua e sui prodotti chimici per il lavaggio.

Tutto sommato, il nuovo duo di pulizia del carbonio e trattamento al plasma soddisfa davvero il triplo risultato, offrendoti un’alternativa più economica con una qualità superiore e un minore impatto ambientale.