Pretratamiento superficial más eficiente gracias al plasma atmosférico: procesos de producción de bajo consumo energético
¡La energía que no se utiliza ni siquiera se tiene que producir! La tecnología del plasma contribuye a que los procesos de producción tradicionales, energéticamente poco eficientes, se puedan sustituir completamente por procedimientos nuevos. Por ejemplo, los procesos de secado en procedimientos químicos consumen más energía en comparación con el procedimiento seco en línea con plasma atmosférico (eficiencia energética pretratamiento superficial).
Esto también es de válido cuando se utilizan materiales nuevos en construcción ligera o en el campo del aislamiento térmico. En muchas aplicaciones industriales, la tecnología Openair-Plasma® posibilita el desarrollo de procesos de fabricación completamente nuevos, más cortos y que ahorran energía.
El tema de la eficiencia energética deja patente que Openair-Plasma® es una tecnología interdisciplinar que optimiza los procesos de casi todos los campos de la producción industrial, con el consiguiente y notable ahorro.
Tratamiento con plasma como alternativa a los baños químicos: ahorro energético respetuoso con el medio ambiente mediante procesos en seco
La tecnología del plasma en línea, bajo condiciones de presión atmosférica, permite en muchas aplicaciones industriales un rediseño completo del proceso de producción (optimización del proceso). Aquí es donde se encuentran los mayores potenciales para el ahorro energético, debido a que todo el pretratamiento superficial se realiza en seco. Se suprimen los procesos de secado energéticamente demasiado costosos. Además, se puede prescindir, del uso y su posterior eliminación, de muchos productos químicos tóxicos.
Un procedimiento, que desde hace años evita con éxito el proceso de secado, es el revestimiento con plasma de piezas de trabajo. Los revestimientos con plasma permiten funcionalidades adicionales, y en muchos casos, se pueden realizar por una fracción de los costes que implica hacerlo por los procedimientos de coating con pinturas, etc. habituales.
Hasta ahora, el revestimiento con plasma, por ejemplo en los proceso PVD (Physical Vapor Deposition) y de pulverización catódica, se realizaban por el procedimiento de cámara de vacío. Ahora, con el proceso Openair-Plasma® combinado con PlasmaPlus®, el recubrimiento con plasma se puede aplicar a presión normal sin sistemas de cámara separados.
Ahorro energético con construcción ligera: unión segura de nuevos materiales mediante plasma de presión atmosférica
El objetivo declarado de la construcción ligera, es ahorrar recursos durante la fabricación, el montaje, el transporte y durante el uso del producto. Esto se consigue, en el proceso de fabricación de piezas para construcción ligera, mediante la sustitución de materiales tradicionales, como por ejemplo la sustitución de acero por nuevos materiales o por combinaciones de materiales, como por ejemplo con PRFV (plásticos reforzados con fibra de vidrio), o con PRFC (plásticos reforzados con fibra de carbono). De esta manera, no sólo disminuyen los costes del material, sino que también aumentan la eficiencia energética y la producción, mientras que los costes logísticos disminuyen de manera apreciable.
Por ejemplo, durante la construcción de aviones es determinarte reducir su peso. El ahorro de un kilo en relación al peso total del avión conlleva un ahorro de 5.000 toneladas de queroseno durante toda la vida de útil de la aeronave. Lo mismo es válido para ferrocarriles, coches y en especial camiones. Los tráiler más modernos ofrecen un máximo de carga útil con un peso en vacío muy reducido.
Estas especificaciones se pueden satisfacer gracias a la construcción ligera, así como por la combinación de distintos compuestos materiales. En este caso, el tratamiento con plasma hace posible una combinación de materiales completamente nueva (tecnología de pegado con plasma). Las dos empresas alemanas líderes en la fabricación de remolques llevan años utilizando la tecnología Openair-Plasma® con gran éxito.
Ejemplos para un uso eficiente de la tecnología de pegado Openair® Plasma en construcción ligera:
- Unión segura de diferentes materiales (p. ej., ensamblajes de plástico y metal, componentes tipo sándwich o materiales reforzados con fibra) mediante la tecnología de unión por plasma Unión de superestructuras de camiones Tratamiento de paneles para la construcción naval Revestimiento de perfiles en paneles de construcción ligera de WPC para la industria del mueble Investigación sobre nuevos tipos de materiales (nanoprocesos, nanorrecubrimientos)
Aislamiento térmico con elementos sándwich: unión segura de capas superficiales de plástico y metal con espuma PUR (poliuretano)
El aislamiento térmico de los edificios es una de las mejores oportunidades para ahorrar energía primaria. Un método moderno para ello es aplicar paneles adicionales y aislamientos con paneles tipo sándwich. En invierno, esto reduce la disipación de calor del edificio, lo que a su vez abarata los costes de calefacción. Por otra parte, en verano el aislamiento evita el calentamiento involuntario de los espacios de vivienda, trabajo y almacenamiento.
En la construcción de edificios comerciales se utilizan superestructuras sándwich formadas por capas de cubierta de acero con núcleos aislantes de poliuretano. Además de servir de aislamiento térmico, estos elementos sándwich también desempeñan una función estática como pared exterior y para sujetar las ventanas y puertas. La unión segura de la espuma de poliuretano a la capa superior contribuye de forma decisiva a las propiedades estáticas de este tipo de paredes de edificios comerciales.
En concreto, la introducción de propelentes R141, pentano y espumas sopladas con agua para sustituir al propelente R11, nocivo para el clima, provocó graves problemas de adherencia de las espumas PUR a la capa superior.
El pretratamiento de grandes superficies de los paneles con Openair-Plasma® mejora claramente la adhesión de la espuma de poliuretano al plástico, el vidrio y el metal (sistemas de plasma para la activación superficial). Hoy en día, la tecnología de plasma se utiliza con gran éxito en todo el mundo para producir sistemas continuos de doble línea y sistemas discontinuos para paneles de fabricación.
Procesos de bajo consumo: el tratamiento con plasma implica bajas temperaturas de procesamiento y altas velocidades de proceso
Durante la unión de distintos materiales, como por ejemplo durante el pegado, el laminado, el forrado o el lacado la tensión superficial, así como la limpieza de la superficie son de una importancia capital para garantizar una adherencia segura. A menudo los materiales, durante el proceso de producción, se llevan a una determinada temperatura de procesamiento, para alcanzar las propiedades de adherencia necesarias. Por regla general estos procesos son energéticamente muy intensivos. Por el contrario el tratamiento con plasma, no sólo es un procedimiento eficaz para el pretratamiento de superficies, sino que además, es una alternativa que ahorra energía.
El uso del plasma de presión atmosférica Openair-Plasma® reduce claramente las temperaturas de funcionamiento en un sinfín de aplicaciones. Por lo general, el proceso de calentamiento puede acortarse o incluso eliminarse por completo. Lo mismo puede decirse sobre la utilización de sistemas de revestimiento alternativos (como p. ej. endurecedores UV) para hornos de secado.
Un ejemplo exitoso del proceso Coilcoating: gracias al uso de la limpieza Openair-plasma® (limpieza ultrafina) y la activación con plasma, es posible utilizar pinturas de curado UV. La configuración final de toda la instalación se reduce en un 25% sobre el tamaño habitual de estas instalaciones.
Limpieza con plasma en lugar de recocido: ahorro de energía en el recocido y horneado de metales, vidrio y cerámica
El método de recocido que todavía se utiliza en varias industrias consume mucho tiempo y energía en comparación con el pretratamiento Openair-plasma® . Con ello se tratan, a veces, durante varios días y a altas temperaturas en hornos de incandescencia, desde grasas ligeras hasta productos a limpiar, como por ejemplo láminas de aluminio. Este método hace que los aceites y las grasas se degraden y se evaporen.
Debido a la transferencia de calor especialmente eficaz en el proceso de plasma, la combinación de la limpieza Openair-plasma® con el proceso de recocido da lugar a una reducción significativa de los tiempos de proceso; ¡Estos tiempos se reducen de las 72 horas a los 10 minutos! A menudo, incluso se puede prescindir completamente del tratamiento térmico.
