Tocado mil veces

© Plasmatreat
TOCADO MIL VECES
Tocado mil vezes
Inès A. Melamies
Periodista,
Bad Honnef, Alemania
[email protected]
www.plasmatreat.es
www.plasmatreat.com
Foto de encabezamiento:
El sistema Openair® une
tres procesos en un sólo
paso instantáneo.
Foto de abertura:
O sistema Openair®
executa três operações
em um único processo.
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fin de cumplir con las siempre más altas
exigencias de calidad y medio ambiente
de los fabricantes de automóviles a
los procesos de aplicación de pinturas en los
componentes de plástico para el interior del
coche, uno de los líderes a nivel mundial somete
cada año millones de interruptores y teclas
de función a un pretratamiento con plasma
atmosférico.
A
O
Durante la vida útil de un coche, los interruptores
de plástico lacado del tablero se tocan miles
de veces. A veces más suave, a veces más duro,
con los dedos limpios o también con los dedos
sucios. Sin importancia como se tocan, la
pintura tiene que resistir, la óptica y la háptica
Os interruptores de plástico pintados em um painel
são manipulados milhares de vezes durante a vida de
um carro. Às vezes, com cuidado, às vezes, com força,
às vezes com dedos limpos, e às vezes com dedos
sujos. Mas não importa como eles são tratados - a
pintura deve permanecer intata. E além disso, mesmo
N. 3 - 2016 AGOSTO - ipcm_IBÉRICA/LATINO AMÉRICA magazine
s fabricantes de automóveis sempre estão
colocando maiores exigências sobre a
qualidade e as credenciais ambientais
dos processos de pintura para os componentes
de plástico utilizados no interior de seus veículos.
Para preencher esses requisitos, um dos principais
fornecedores mundiais de veículos faz o pré
tratamento de milhões de interruptores e controles
com plasma à pressão atmosférica todos os anos.
APUESTA POR LA TECNOLOGÍA
FOCO NA TECNOLOGIA
no tienen que cambiar aún después de
años de uso. Por ejemplo, BMW exige que un
interruptor giratorio lacado aguante una
rotación completa 60,000 veces antes de que
aparezcan señales de abrasión en la pintura.
Los interruptores normales de presión, como
los del disco o para la instalación de aire
acondicionado tienen que aguantar al menos
100,000 toques. Esto corresponde, según el
fabricante de automóviles de Múnich, a un
ciclo de vida completo del automóvil de 17
años. También otros fabricantes de coches de
lujo tienen requerimientos similares, lo que
significa que el proveedor debe ofrecer un nivel
de calidad igual para todos sus clientes.
após anos de uso, deve manter o mesmo aspeto e
sensação. A BMW, por exemplo, exige que a tinta usada
para botões rotativos seja suficientemente resistente ao
desgaste, para que resista ser girado em 360° no mínimo
sessenta mil vezes, antes que a pintura mostre qualquer
sinal de danos. Os interruptores de tecla padrão, como
CDs ou controles de clima, devem conseguir resistir
até, pelo menos, cem mil toques. Isto corresponde a
uma carga prevista durante um período de dezessete
anos - considerado pelo fabricante de automóveis
com sede em Munique, como o ciclo de vida total do
veículo. Outras marcas premium têm especificações
semelhantes, o que significa, por analogia, que o
fornecedor deve oferecer praticamente o mesmo alto
padrão de qualidade para todos os seus clientes.
No es una tarea sencilla
Não é um trabalho fácil
Con el fin de garantizar los altos estándares
exigidos en la calidad del lacado y pintado,
comienza el proceso con un tratamiento previo
en la superficie del material en cuestión. Sin una
limpieza y sin una activación de los plásticos
apolares como el Policarbonato, no es posible
asegurar un acabado optimo en la calidad del
lacado y la fuerza de unión de las lacas.
Para ambos procesos – la limpieza y la
activación – existen diferentes métodos y se
recomienda a averiguar cuál es el método
correcto para el objetivo deseado. A fin de
aumentar la adhesión, muchas veces se utilizan
disolventes químicos como por ejemplo primer,
el cual es muy dañino para el medio ambiente
y tiene altos costes de eliminación. Por estas
razones y con una mayor conciencia ambiental
no es sorprendente que los fabricantes de
automóviles busquen nuevos caminos y la
tendencia es de utilizar pinturas al agua y
métodos ecológicos de pretratamiento.
Hace varios años, cuando Daimler exigió de
su proveedor, TRW Automotive Electronics &
Components GmbH, Radolfzell, Alemania,
una limpieza adicional – además de la
ionización que se utilizaba para el despolvado
de las piezas y planeaba introducir pinturas
al agua - la sucursal alemana del consorcio
norteamericano TRW Automotive Inc. estaba
ante un problema grande. Todavía durante la
fase de prueba, el método deseado Powerwash
resultó imposible de aplicar.
O pré-tratamento da superfície do material é o ponto
de partida para atender aos requisitos rigorosos de
qualidade do processo de pintura. Um acabamento de
pintura impecável e adesão estável e duradoura não
conseguem ser feitos sem uma limpeza microfina e, na
maioria dos casos, sem ativação do substrato.
Diferentes técnicas estão disponíveis para limpeza e
ativação e é aconselhável descobrir exatamente qual
é a mais adequada para o objetivo pretendido. Uma
vez que os primers à base de solventes muitas vezes
usados para aumentar a aderência são prejudiciais
ao meio ambiente e dispendiosos para serem
eliminados, é claro que em uma época de maior
consciência ambiental, os fabricantes de automóveis
devem procurar soluções alternativas; a tendência
está mudando para tintas solúveis em água e prétratamentos ecológicos.
Alguns anos atrás, quando a Daimler pediu para
que seu fornecedor TRW Automotive Eletronics
& Components GmbH, em Radolfzell, Alemanha,
uma subsidiária da TRW Automotive, de Michigan,
fornecesse mais uma etapa de limpeza – além do
ionizador já utilizado para remover a poeira dos
componentes - e também estava planejando mudar
para revestimentos à base de água, o fornecedor se
encontrou diante de um problema; o processo de
lavagem à pressão solicitado pelo fabricante não
funcionou desde a fase de testes.
Kerstin Tietz, engenheiro sênior da divisão de
engenharia industrial, pintura & gravura a laser da TRW
Radolfzell, recorda: “Nossos testes mostraram que a
lavagem à pressão simplesmente arrancava os nossos
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El sistema Plasma Openair (3° instalación de adelante) ocupa sólo un metro de toda la línea para aplicación de pinturas, que
tiene en total 25 metros
O sistema de plasma Openair (3ª unidade de frente) ocupa apenas um metro de uma linha de pintura com comprimento
total de 25m.
Kerstin Tietz, la ingeniera principal para el sector
“Ingeniería, Pinturas & Grabado por láser” de TRW
Radolfzell, se acuerda: “Durante las pruebas con
Powerwash, nuestras piezas pequeñas, que medían
varios centímetros, volaban, se amontonaban
y se rayaban. Además, el agua se juntaba en las
plantillas. Perforamos agujeros en las plantillas
e incluso cambiamos los recipientes, pero sin
éxito.” Igualmente decepcionante fue también
un tratamiento alternativo con CO2 - las piezas
también se salían de las plantillas. Por otra parte,
el proceso fue no sólo insoportablemente ruidoso
en los oídos del personal, pero también muy
complicado, ya que para los tanques necesarios se
requería un espacio al aire libre.
Ambos procesos mantenían un elevado grado de
limpieza y eran aptos para piezas pesadas, pero les
faltaba la habilidad de activación. Esto significaba
que para la activación requerida para el empleo de
hidrolacas, se necesitaba un sistema adicional. Al
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componentes minúsculos de policarbonato (PC), de
poucos centímetros de diâmetro, ou empurravam
uns contra os outros, de modo que se riscavam.
Além disso, a água ficava presa nos moldes. Nós
fizemos furos nos moldes e até mesmo modificamos
os containers, mas foi inútil”. Um tratamento de CO2,
que era considerado como uma possível alternativa,
também foi uma decepção: Mais uma vez os
componentes foram arrancados dos moldes. Além
disso, este método não só era insuportavelmente
rumoroso, mas também era muito caro, pois foi
necessário criar espaço extra fora, para acomodar os
tanques.
Embora não houvesse dúvida de que ambos os
métodos ofereciam bom poder de limpeza e
teriam sido completamente apropriados para os
componentes mais pesados, o que lhes faltava
era a capacidade de ativação. Isto significava que
um sistema adicional seria preciso para fornecer
a ativação necessária para revestimentos à base
HECHOS
APUESTA
DESTACADOS
POR LA TECNOLOGÍA
DEL MES
FOCO
DESTAQUES
NA TECNOLOGIA
DO MÊS
principio TRW creía que había encontrado éste
en la fluorinación, pero ya durante las primeras
pruebas se mostró un efecto negativo: Después
del tratamiento, las piezas de PC eran por parte
azul iridiscente y por parte transparentes. Las
piezas se tenían que mandar a un proveedor de
servicios externo para el pretratamiento y esta
dependencia era simplemente un riesgo muy
grande para el fabricante en serie. Además, el
proceso no era ecológico.
TRW buscaba y encontró un método, que
proporcionaba no sólo la limpieza exhaustiva y la
activación de la superficie no polar de plástico en
un paso único, sino también no llevaba consigo
los problemas ya mencionados, ni causaba
nuevos – la tecnología de plasma atmosférico
Openair.
de água. A TRW inicialmente pensou que a
tecnologia com flúor poderia dar a resposta, mas
os testes preliminares provaram o contrário: Após o
tratamento, alguns dos componentes do PC ficaram
azul iridescente, e alguns transparentes. Além disso,
eles tiveram que ser enviados para um prestador
de serviços externo para o pré-tratamento e esta
dependência era um risco muito grande para o
fabricante, que trabalha com a produção em série.
E, além disso, o processo não era ecológico.
A TRW realizou uma nova pesquisa e descobriu um
processo que não só permitia a limpeza microfina e
ativação das superfícies de plástico em uma única
operação, mas fazia isso sem causar nenhum dos
problemas acima referidos, e nem criando novos
problemas: tecnologia de plasma atmosférico
Openair.
Limpieza y activación en una sola
función
Limpeza e ativação em única etapa
La tecnología de toberas de plasma, desarrollada
ya en 1995 por la empresa Plasmatreat GmbH,
Steinhagen, Alemania, se aplica hoy en día
mundialmente en muchas industrias. El método
ecológico, que se puede aplicar en una línea
de producción, no necesita una cámara de
vacío y funciona en condiciones atmosféricas
normales. El sistema une tres procesos en
un sólo paso instantáneo: se proporciona la
limpieza exhaustiva de la superficie del plástico,
la descarga estática y al mismo tiempo su
activación (Foto de encabezamiento).
La activación aumenta la energía superficial
(mJ/m²). Ésta es la medida más importante para
evaluar el grado de adhesión de una capa de
pintura o del recubrimiento. Normalmente, los
plásticos tienen una energía superficial baja
< 28 - 40 mJ/m². Pero, a fin de lograr una buena
adhesión, la energía superficial tiene que ser
mayor de 38 - 42 mJ/m². Para la adhesión segura
se requiere, que la energía superficial del sólido
sea mayor de ésta de la pintura líquida. En TRW
Radolfzell, la energía superficial de las piezas de
PC inmediatamente después del moldeo por
inyección ha sido 32-34 mJ/m² y ha aumentado,
después del tratamiento con plasma, a valores de
56-58 mJ/m², a veces incluso más de 72 mJ/m².
Peter Langhof, gerente del sector Electrónica
en Plasmatreat explica: “El efecto doble de la
A tecnologia de jato de plasma desenvolvida pela
Plasmatreat GmbH em Steinhagen em 1995 é
agora usada em todo o mundo em uma ampla
gama de indústrias. O processo em linha ecológico
funciona sob condições ambiente normais, com isso
dispensa a necessidade de uma câmara de vácuo.
O sistema executa três operações em um único
processo, que dura apenas alguns segundos: Ele
faz simultaneamente a limpeza microfina, descarga
eletrostática e forte ativação da superfície do
plástico (foto de abertura).
A ativação da superfície do material aumenta a sua
energia da sua superfície. Esta é, em última análise,
a medida mais importante para a determinação da
adesão provável de uma pintura ou revestimento.
Geralmente o plástico tem uma baixa energia de
superfície entre <28-40 dyne. Mas a experiência
mostra que apenas energias de superfície acima
de 38-42 dyne oferecem as condições adequadas
para a adesão. A aderência segura da tinta depende
se a energia da superfície do material sólido é
mais elevada do que a tensão superficial da tinta
líquida. Enquanto que, imediatamente após a
moldagem por injeção, a energia da superfície dos
componentes do PC na TRW era de apenas 32-34
dyne, ela aumentou para 56-58 dyne, e em alguns
casos até excedeu 72 dyne, depois do tratamento
por plasma.
Peter Langhof, gerente de mercado e projeto na
Plasmatreat, explica: “O duplo efeito da limpeza
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Seis toberas rotativas funcionan 24 horas sin parar. Ellas limpian y activan 180,000 piezas de PC y PC+ABS cada semana en una función.
Seis jatos de plasma rotativos funcionam em linha 24 horas por dia. Cada semana limpam e ativam 180.000 partes visíveis feitas de PC e mistura (PC +
ABS), em uma única etapa.
limpieza exhaustiva y el alto grado de activación
sobrepasa por mucho la eficiencia de los sistemas
convencionales. El resultado es una pintura
homogénea y la adhesión permanente del
recubrimiento en condiciones de máxima utilización”.
Durante el tratamiento con plasma, el calentamiento
típico de la superficie del plástico no supera 30°C.
microfina e forte ativação simultânea supera em
muito a eficácia dos sistemas convencionais. Isso
produz um acabamento de pintura homogêneo e
adesão estável duradoura do revestimento, mesmo
sob as condições de carga mais difíceis”. O aumento
da temperatura da superfície de plástico durante o
tratamento por plasma é tipicamente inferior a 30°C.
AD-Plasma en el proceso de aplicación de
pinturas
AP plasma no processo de pintura
Actualmente TRW Radolfzell produce sensores,
sistemas de acceso sin llave, interruptores y unidades
de mando para sistemas de seguridad y confort en el
interior del vehículo para fabricantes de automóviles
como Daimler, Ford y otros. Una gran parte de
los componentes que se instalan en la planta, del
moldeo por inyección a la aplicación de la pintura, del
grabado por láser a la producción de le electrónica,
se producen, montan y prueban in situ. La primera
instalación alquilada, que Plasmatreat entregó
para realizar las pruebas, se ganó la simpatía muy
rápidamente. Tietz: “La instalación era muy fácil de
manejar, segura, ocupaba poco espacio y no causaba
ruido. Al principio, después de la fase de prueba, se
puso una instalación con dos toberas. Sin embargo,
con el mayor volumen de pedidos, se necesitaba una
instalación para aplicación de pinturas más grande.
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Atualmente, a TRW fabrica sensores, sistemas de
entrada e interruptores sem chave e mecanismos de
interruptores para sistemas no interior de veículos
projetados para melhorar o controle e conforto
para os fabricantes de automóveis como a Daimler
e a Ford. Da moldagem por injeção e pintura, até
corte a laser e de fabricação de eletrônicos, a maior
parte dos componentes são produzidos, montados
e testados em casa. O primeiro sistema fornecido
por empréstimo pela Plasmatreat para realizar os
testes, rapidamente ganhou admiradores. Tietz:
“Era fácil de operar, definido com clareza, silencioso,
seguro e não ocupava muito espaço”. Após a fase
de testes, no início foi usado um sistema equipado
com dois jatos de plasma. Mas, à medida que os
volumes aumentaram, foi necessário uma linha de
pintura maior e a Venjakob Maschinenbau GmbH
& Co. KG, de Rheda-Wiedenbrück, foi contratada
HECHOS
APUESTA
DESTACADOS
POR LA TECNOLOGÍA
DEL MES
FOCO
DESTAQUES
NA TECNOLOGIA
DO MÊS
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Los ingenieros mecánicos, la empresa alemana
Venjakob Maschinenbau GmbH & Co. KG de RhedaWiedenbrück, recibieron el contrato de integrar un
sistema de plasma directamente en la instalación para
la aplicación de pinturas.
En la primavera del 2011 se ha inaugurado la nueva
línea para aplicación de pinturas con una longitud de
25 m. La instalación de plasma ocupa sólo un metro
(Fig. 1). Desde entonces, seis toberas rotativas del tipo
RD1004, que han sido patentadas, funcionan 24 horas
sin parar (Fig. 2). Ellas limpian y activan 180,000 piezas
de PC y PC+ABS cada semana – no sólo piezas de dos
dimensiones pero también tridimensionales, de forma
geométrica compleja, como por ejemplo volantes.
Cada parte del interruptor debe someterse a una
inspección visual, antes de que un láser haga al final
las identificaciones (Fig. 3).
En la planta de TRW, de los muchos pequeños
interruptores y teclas, se producen cada año
aproximadamente dos millones de teclados
completos, los así llamado ICPs (paneles de control
integrado) (Fig. 4).
para integrar um sistema de plasma ligado em
série, imediatamente a montante da estação
de pintura desde o seu início.
Na primavera de 2011 a nova linha de pintura
com 25m de comprimento – onde o sistema
de plasma ocupa apenas um metro - estava
instalada e funcionando (fig. 1).
Seis bicos rotativos patenteados, tipo RD1004
desde então estão funcionando em linha
24 horas por dia (fig. 2). Cada semana eles
limpam e ativam cerca de 180.000 partes
visíveis feitas de PC ou mistura (PC + ABS)
antes da pintura, que vão desde simples
componentes 2-D, até geometrias complexas
em 3D, como capas de volante. Cada
componente de interruptor é visualmente
inspecionado antes que o laser aplique as
marcações finais (fig. 3).
A fábrica TRW incorpora os botõezinhos
e interruptores em cerca de dois milhões
de ICPs (Painéis de Controle Integrado)
completos, por ano (fig. 4).
3
¿Es perfecta la pintura?
Cada interruptor
debe someterse a una
inspección visual, antes
de que el láser haga las
identificaciones finales.
O acabamento da
pintura é impecável?
Cada componente
do interruptor
é visualmente
inspecionado antes
que o laser aplique as
marcações.
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En la planta de TRW, de
los muchos pequeños
interruptores y teclas,
se producen cada año
aproximadamente dos
millones de teclados
completos, los así
llamado ICPs (paneles de
control integrado)
A TRW Automotive
incorpora os
botõezinhos e
interruptores em cerca
de dois milhões de ICPs
(Painéis de Controle
Integrado) completos,
por ano.
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Conclusión
Resumo
Para TRW, una alta seguridad de proceso es de
máxima prioridad y ésta se proporciona por el sistema
de plasma, controlado y supervisado por ordenador.
La fábrica situada junto al Lago de Constanza produce
millones de teclas e interruptores cada año. “El uso de
la tecnología Plasma Openair fue la decisión correcta
para nuestra empresa. El método me da un buen
sentimiento de seguridad”, resume Kerstin Tietz, y dice:
“Para nuestra empresa, el pretratamiento es rentable,
simple y efectivo. Además, con este pretratamiento
pudimos cumplir con los altos requisitos de los
clientes.” Desde la introducción de la nueva instalación
de aplicación de pinturas, con un sistema de plasma
integrado, y la eliminación del primer, el rendimiento
se ha triplicado. Asimismo, se ha eliminado un proceso
completo y, por lo tanto, seis pasos. De esta manera se
ahorra mucho tiempo y 90% de los costos de energía
en comparación con los otros sistemas de limpieza y la
activación de primer. ‹
Um alto grau de confiabilidade do processo tem
precedência na TRW, e isto é conseguido através
do sistema de plasma e monitoragem por tela e
controle por computador. Ele permite que a fábrica,
às margens do Lago de Constança, fabrique vários
milhões de botões e interruptores anualmente. “Usar
a tecnologia Openair foi a decisão certa para a nossa
empresa. O sistema me dá paz de espírito” é como
Kirsten Tietz resumiu, antes de acrescentar: “Para nós,
o pré-tratamento se mostrou rentável, simples e eficaz.
Fez com que nós pudéssemos atender às exigências
rigorosas de nossos clientes. “O rendimento triplicou
desde que a empresa começou a utilizar a nova linha
de pintura com sistema de plasma integrado e deixou
de usar primers. Além disso, não só foi eliminado um
ciclo de seis operações, mas também foi possível
economizar muito tempo e 90% dos custos de energia
em comparação com o uso de outros sistemas de
limpeza e ativação com primer. ‹
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