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Prendendo un lustro alla plastica

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Poichè la legislazione più stretta limita l'uso dei materiali placcanti tradizionali, un nuovo metodo di metalizzazione della plastica messo a punto da Oerlikon Balzers potrebbe fornire un'alternativa i vasti benefici

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È un fatto inevitabile: esseri umani come le cose brillanti. Come tale, i progettisti automobilistici sempre più stanno usando le parti in seguito all'apparizione di metallo per rendere i loro veicoli – particolarmente quelli all'estremità premio del mercato – visivamente distinti. Per esempio, prenda Toyota Hilux, un camion di raccolta favorito tradizionalmente dagli agricoltori e dai muratori dappertutto. Un rivestimento del cromo sulla griglia, sugli specchietti retrovisori esterni, sulle maniglie di porta e sulle rotaie anteriori del piede di ultima versione la impregna con il genere di qualità e di sofisticazione che fanno appello a a cui Toyota descrive come «il mercato turistico rapidamente crescente» – coloro che gradisce ottenere bagnato e fangoso, ma soltanto ai fine settimana.

L'uso dei metalli reali per queste componenti è proibito da costo e dalle limitazioni del peso, in modo da questi sono sostituiti dalla plastica metallizzata, creata solitamente placcando. In questo processo, la superficie del di plastica – tipicamente acrilonitrile-butadiene-stirene – deve in primo luogo essere reso elettricamente conduttivo, che è raggiunto depositando uno strato di nichel durante la immersione chimica. Una volta che la superficie della plastica è conduttiva, è immersa in una soluzione di sali metallici collegati ad un catodo. Un conduttore anodico inoltre è disposto nel bagno, che insieme con positivamente - i sali fatti pagare crea un circuito elettrico. I sali metallici sono quindi hanno attirato elettricamente verso il substrato, in cui formano un rivestimento.

«Grande fila-quelli che attualmente non abbiano una capacità placcante possano [ora] cambiare la catena di fornitura… che hanno una probabilità alla in-fonte il processo della metalizzazione» – Julius Schmidt, Oerlikon Balzers

ePVD, Oerlikon Balzers

Il ePD di Oerlikon comprende tre strati: un iniettore della lacca curabile tramite radiazione UV; un film decorativo metallico; e un soprabito UV della lacca

Tuttavia, placcare ha potuto presto diventare problematica a causa dell'uso potenzialmente dei materiali pericolosi nel processo, quale cromo VI. Ciò è specialmente il caso nell'UE, con la sue registrazione, valutazione, autorizzazione e restrizione dei regolamenti dei prodotti chimici (PORTATA). Julius Schmidt della società di superficie Oerlikon Balzers delle tecnologie spiega: «RAGGIUNGA i regolamenti ambientali dall'UE limiterà l'uso di cromo VI da ora a settembre 2017. Ci sarà una fase di autorizzazione, significante che coloro che usa la placcatura elettrolitica con il cromo VI possono fare domanda per un'estensione alla loro produzione cinque - sette anni probabili del tempo – ma tutti stanno cercando un'alternativa per metallizzare la plastica che è Portata-compiacente.»

Schmidt è il capo vendite globale per una tecnologia chiamata ePD, che è stato sviluppato da Oerlikon come alternativa alla placcatura elettrolitica. Corrispondendo al deposito di vapore fisico incluso (PVD) per le parti di progettazione, il processo del ePD non richiede l'uso dei derivati del cromo e non produce spreco di metalli pesanti o acqua di scarico contaminata – significando che aderisca ai regolamenti di PORTATA. Ancora, Schmidt sostiene che il ePD può essere usato per produrre le parti in una gamma più diversa di colori e con maggior resistenza della corrosione, possibile facendo uso della placcatura elettrolitica.

Applicazione del rivestimento triplo

I rivestimenti del ePD consistono di tre strati: un iniettore della lacca curabile tramite radiazione (UV) ultravioletta; un film decorativo sottile e metallico; e un soprabito UV della lacca. Si applicano facendo uso del INUBIA I 6 ed I di Oerlikon 12 sistemi. Il costo dell'installazione della linea di INUBIA è simile all'investimento richiesto per una linea placcante, secondo Schmidt. Oerlikon sostiene che questi sistemi completamente automatizzati ed integrati permettono alla produzione in grande quantità delle parti metallizzate conformemente alle specifiche automobilistiche.

I parametri trattati e le ricette per i rivestimenti del ePD sono forniti da Oerlikon e possono essere conservati automaticamente e riprodotti in qualunque momento. Inoltre, i servizi a distanza possono accedere ai comandi dell'attrezzatura, permettendo allo scambio e caricarsi dei parametri. Gli eventi trattati sono registrati e possono essere recuperati in qualunque momento.

Concetto attivo del GTE di Volkswagen Tiguan

Il VW ha usato il ePD per il concetto attivo del GTE di Tiguan che è stato presentato al salone dell'automobile di Detroit nel gennaio 2016

Il INUBIA I6 ha una lunghezza massima del pezzo in lavorazione di 600mm, mentre il limite per il I12 è 1,200mm. Facendo uso di questi sistemi, i fusi che contengono le parti da metallizzare sono caricati nella macchina prima che una CO2 del neve-getto pulita sia effettuata. Il basecoat della lacca si applica e poi è curato facendo uso di radiazione UV – un sistema messo a punto da Oerlikon in società con la società BRITANNICA Fujichem Sonneborn, che fornisce la lacca. «Il nostro processo UV è molto veloce; è soltanto un aspetto dei secondi,» Schmidt precisa. Il basecoat serve a normalizzare le irregolarità nella superficie del substrato di plastica iniezione-modellato.

Un film metallico o metal-ceramico poi si applica a questo basecoat facendo uso di un magnetron che farfuglia la tecnica di PVD. Durante questo processo, positivamente - gli ioni caricati del plasma sono accelerati da un campo elettrico sovrapposto negativamente sulla a - obiettivo fatto pagare. Gli ioni positivi colpiscono l'obiettivo con forza sufficiente per spostare ed espellere gli atomi da, che poi condensano sulle superfici vicine.

Sopra questo film sottile e metallico, un altro rivestimento UV della lacca dell'rapido essiccazione si applica, che permette all'aspetto dello strato metallico di essere adattato. Schmidt dice: «Ci dà la flessibilità. Possiamo andare da uno sguardo stesso di alto-lucentezza ad un minimo stesso, ad una semi-lucentezza o ad uno sguardo opaco mettendo un agente della stuoia nel soprabito.» Il soprabito inoltre assicura la protezione ed aumenta la durevolezza del rivestimento.

I fusi che tengono le parti metallizzate possono poi essere scaricati. «Il momento di ciclo per ogni fuso è di meno di 45 secondi; quello significa ogni 45 secondi che otteniamo alla fase seguente del processo,» Schmidt continua. «Per la linea completa di INUBIA, dal mettere le parti dentro ad ottenere le parti, richiede meno di un'ora. Altri processi prendono molto, molto più lungo.»

Robusto, sottile e diverso

I rivestimenti risultanti sono altamente resistenti a corrosione – più così di quelle prodotte facendo uso della placcatura elettrolitica, secondo Schmidt – ed hanno resistito alle prove facendo uso di fango russo, che contiene i sali altamente corrosivi e tipicamente è usato per sciogliere il ghiaccio sulle strade sia in Russia che nel Canada. Il processo del ePD è inoltre altamente flessibile, comprendendo un'ampia varietà di polimeri. «Generalmente ogni polimero che potete dipingere, possiamo anche ricoprire,» dice Schmidt.

Più ulteriormente ad adattare la lucentezza del rivestimento, un'ampia varietà di colori può essere raggiunta. «Con la placcatura elettrolitica, potete fare il cromo di alto-lucentezza ed il cromo di raso-lucentezza, ma facendo uso di altri colori proprio siete limitato,» Schmidt precisate. Questa capacità era centrale alla decisione da Volkswagen (VW) usare il ePD per il concetto attivo del GTE di Tiguan che è stato presentato al salone dell'automobile di Detroit a gennaio questo anno. Le coperture dello esteriore-specchio del veicolo, la struttura della anteriore-luce e le strisce della radiatore-griglia sono state metallizzate in una tonalità simile ad ematite, chiamata “cromo nero”, che specialisti di Oerlikon definiti in collaborazione con i progettisti di VW.

«Il potenziamento della plastica con ai i rivestimenti dei metalli di alta qualità e orientati a progettazione sta stando bene costantemente» – a Michael Jung più significativo, Nanogate

Ulteriormente, lo strato metallico ha prodotto facendo uso del magnetron che farfuglia il processo è soltanto circa 0.2µm di spessore, rispetto a fino a 60µm per i rivestimenti elettrolitici e quindi conserva le risorse. Inoltre, le parti di plastica ePD-rivestite possono essere riciclate facilmente alla conclusione del loro tempo di impiego.

La magrezza dello strato metallico prodotto via i mezzi del ePD che le parti metallizzate possono essere rese trasparenti per accendersi ed onde elettromagnetiche. La funzione posteriore potrebbe diventare utile per le parti frontali di veicoli, in cui il numero aumentante dei sensori impiegati – per esempio, per rilevazione di collisione e di distanza – potrebbe cominciare compromettere l'estetica del veicolo. Facendo uso di ePD, i sensori hanno potuto essere celati dietro i distintivi o le griglie anteriori.

Nanogate-Oerlikon INUBIA I6

Una terza linea del ePD attualmente sta installanda a Nanogate in Germania, dovuta diventare operativa nel terzo trimestre di 2016

Le capacità dei clienti espandentesi

C'è attualmente due linee del ePD in funzione, una a Oerlikon in Cina ed una a Zanini Grup automatico in Spagna, ma Schmidt sta lavorando a portare la tecnologia ai nuovi clienti, miranti a tre tipi principali. I primi sono electroplaters attuali, che possono volere estendere le loro capacità correnti per produrre le parti che sono trasparenti accendersi ed onde elettromagnetiche. Il secondo è specialisti del rivestimento che guardano per accedere ad un nuovo mercato. a Nanogate basato a Germania, in cui una terza linea del ePD attualmente sta installanda, è buon esempio degli ultimi. La società ha investito in un INUBIA I6 che diventerà operativo nel terzo trimestre di 2016, complementante le tecnologie ricoprenti attuali della società.

Il direttore operativo a Nanogate, Michael Jung, dice: «Il potenziamento della plastica con ai i rivestimenti dei metalli di alta qualità e orientati a progettazione sta diventando costantemente più significativo, che è perché Oerlikon Balzers e Nanogate già stanno funzionando insieme per due anni.» Continua: «I nostri clienti hanno indicato l'interesse distinto. Prevediamo il potenziale del mercato accessibile a Nanogate nella mezzo tre figura milione gamma per la metalizzazione multifunzionale innovatrice delle superfici.»

Schmidt aggiunge: «C'è un terzo gruppo di clienti potenziali, un gruppo molto interessante per noi, che include grande fila-quelli che attualmente non abbiano una capacità placcante. Ora possono cambiare la catena di fornitura, che non è stata possibile prima con le parti Chrome di aspetto; hanno una probabilità alla in-fonte il processo della metalizzazione.»

Zanini Grup automatico dei prodotti della ruota-disposizione dei rifornimenti della Spagna, delle griglie di radiatore, delle maniglie segrete, degli emblemi, delle strisce e delle coperture dell'airbag agli OEM intorno al mondo. La società sta usando la tecnologia del PVD di Oerlikon dal 2005 ed ora ha installato un INUBIA P6 (modulo della pittura) per la mano UV della lacca delle componenti di plastica. Questo sistema permetterà che assicuri le mani basate sulla tecnologia del ePD. La società inoltre ha l'opzione della capacità aumentante aggiungendo un sistema di mano completamente automatizzato e in-linea di PVD, che combinerà la mano di PVD e la tecnologia UV della pittura in un sistema completamente integrato.

Il direttore fabbricante e d'organizzazione di Zanini, Xavier Serra Monté, dice: «Vediamo questo come l'inizio di riuscita collaborazione, mentre progettiamo di estendere le nostre capacità basate sulla tecnologia del ePD di Oerlikon Balzers all'interno di ulteriori sistemi Europa, U.S.A. ed in Cina, conformemente ai bisogni del mercato.»