El trío imposible, resuelto : una adhesión más ecológica, económica y fuerte hecha posible a escala industrial
Una nueva asociación entre Tantec y la empresa estadounidense Reliabotics ha allanado el camino para un proceso de adhesión industrial superior. Este proceso no solo es más económico que los tradicionales, sino que también garantiza una adhesión más fuerte y es más respetuoso con el medio ambiente.
Al combinar la sofisticada experiencia en limpieza carbónica de Reliabotics con nuestra tecnología de plasma y corona, la nueva solución puede brindar cualidades adhesivas superiores sin introducir productos químicos más fuertes o procesos más tediosos. De hecho, la empresa conjunta permite procesos de preparación y adhesión totalmente automatizados sin necesidad de intervención humana.
El proceso garantiza una adhesión más fuerte y de mayor calidad, algo que puede parecer trivial si considera solo productos de consumo de bajo costo. Sin embargo, si considera las marcas en una cadera artificial, las medidas en una jeringa médica o incluso la pintura y el revestimiento de su automóvil, la fuerza del adhesivo se vuelve crítica de repente.
En este artículo, le presentaremos el proceso de preparación esencial que conduce al encolado real. La preparación, como aprenderá, es un requisito previo para que cualquier pegamento funcione, sin importar el material.
Mejor limpieza significa mejores cualidades adhesivas
Pegar algo sobre una superficie aceitosa puede ser difícil o incluso imposible. Para que la cola funcione correctamente y con el mayor poder adhesivo posible, es necesario limpiar a fondo la pieza antes de aplicar la cola.
Incluso si la pieza se ve y se siente limpia, los niveles micro y nano de la superficie revelarán aceite, grasa y polvo de fábrica, todo lo cual disminuirá las cualidades adhesivas de la pieza y, en consecuencia, pondrá en riesgo la calidad de la pieza.
En el nivel micro, cualquier superficie (no importa cuán suave sea) consiste en crestas y valles en miniatura que atraen y capturan partículas de grasa y polvo, evitando que el pegamento se adhiera a esas crestas y valles.
Para limpiar la superficie a fondo, debe disolver la grasa y el aceite, así como eliminar las partículas de polvo de los valles microscópicos.
Donde fallan los métodos de limpieza tradicionales
Si bien las toallitas con alcohol pueden disolver parte de la grasa y el lavado químico puede eliminar la mayor parte del polvo y la grasa, nuevos estudios han demostrado que la limpieza con carbónico (también conocida como limpieza con hielo seco) es, con mucho, un método superior para limpiar piezas. La limpieza carbónica “saca” las partículas de polvo, disuelve la grasa y es capaz de limpiar incluso las grietas más pequeñas de la superficie.
Tradicionalmente, la limpieza con hielo seco se ha reservado para piezas más grandes y duraderas. La tecnología se ha basado en triturar paletas de dióxido de carbono congelado en balas del tamaño de partículas y dispararlas a alta velocidad sobre la superficie que necesita limpieza.
Sin embargo, este método requiere la carga manual de tarimas y una supervisión humana constante. Además, la limpieza tradicional con hielo seco es un método duro, lo que la hace inútil para limpiar materiales como vidrio, plástico quebradizo o piezas electrónicas delicadas.
Resolviendo el problema del hielo seco
Con la introducción del nuevo método de limpieza con hielo seco carbónico de Reliabotics , todos estos inconvenientes pueden eliminarse.
La necesidad de paletas congeladas se reemplaza por un simple suministro de CO 2 en forma líquida o gaseosa. Para necesidades de limpieza a gran escala, se puede instalar un tanque de CO 2 junto a los tanques de nitrógeno y oxígeno fuera del edificio de la fábrica. Para necesidades de limpieza más pequeñas, las botellas de CO 2 se pueden conectar directamente a la boquilla de limpieza.
El simple suministro de CO 2 abre la puerta a un proceso de limpieza totalmente automatizado, haciendo innecesaria la supervisión humana. Como la boquilla de limpieza es lo suficientemente pequeña como para caber en un brazo robótico industrial ordinario, el proceso se puede preprogramar en el brazo robótico y entrar en una línea de producción totalmente automatizada.
El nuevo método incluso modera la aspereza de la limpieza tradicional con hielo seco sin comprometer la minuciosidad y la calidad de la limpieza. La boquilla de limpieza procesa una corriente de hielo seco lo suficientemente suave para limpiar superficies de vidrio, equipos electrónicos y plásticos, mientras que sigue siendo lo suficientemente fuerte para limpiar componentes industriales de acero con superficies aceitosas. Esta es una combinación exclusiva de esta tecnología.
Sin embargo, la limpieza meticulosa también tiene un costo: el proceso de limpieza carbónica reduce la energía superficial del objeto a un nivel tan bajo que los adhesivos no tienen nada a lo que “aferrarse”. La superficie se vuelve “demasiado limpia”, por así decirlo.
Para que los adhesivos alcancen todo su potencial y aseguren uniones fuertes y seguras, es necesario reactivar la energía de la superficie, un proceso que refinamos en Tantec durante más de 50 años.
La tecnología de plasma activa e intensifica las cualidades adhesivas
En esencia, el plasma es el cuarto estado de la materia. Si bien puede recordar los tres estados “ordinarios” de la materia de la escuela ( sólido, líquido y gaseoso ) , el cuarto estado es menos conocido.
El cuarto estado, plasma , ocurre cuando la materia se calienta más allá del estado gaseoso a un estado donde los átomos individuales se separan completamente de las moléculas y flotan libremente. Esto sucede alrededor de los 3000 K (4940 F). Para aclarar, cuando una sustancia está en estado gaseoso, los átomos todavía están unidos a la molécula cuando están flotando en el aire.
En un laboratorio o una fábrica, las tecnologías más nuevas permiten crear plasma a temperaturas mucho más bajas, bajo un proceso controlado y a escala industrial.
Tratamiento con plasma: tecnología superior
Los beneficios del tratamiento con plasma no se pasan por alto fácilmente.
En primer lugar, exponer las piezas al tratamiento con plasma ayuda a limpiar la superficie de la pieza a nivel nanométrico. Si bien la limpieza con plasma no es tan eficiente como la limpieza carbónica mencionada anteriormente, la limpieza con plasma puede ser suficiente cuando la limpieza no necesita ser tan vigorosa.
En segundo lugar, el tratamiento con plasma es el método más eficaz para activar la energía superficial de la pieza. Al introducir piezas que se han sometido a una limpieza con carbónico al tratamiento con plasma, obtiene lo mejor de ambos mundos: una superficie limpiada laboriosamente sin grasa ni polvo que bloquee la adhesión y una superficie completamente energizada con las máximas cualidades adhesivas.
Por último, el tratamiento con plasma es la única tecnología de activación de energía superficial que se puede introducir a escala industrial sin poner en peligro las piezas o el medio ambiente y sin forzar su rentabilidad.
La combinación del tratamiento con plasma de Tantec y la nueva forma de limpieza con hielo seco de Reliabotics brinda la certeza total de que lo que quiera pegar permanecerá el mayor tiempo posible.
Una alternativa más ecológica y económica
Hoy en día, la preparación antes del encolado suele implicar un extenso lavado y posterior secado. Este proceso es un asunto costoso, tanto para el medio ambiente como para las finanzas.
El lavado implica productos químicos agresivos y costosos, así como grandes cantidades de agua. Tanto los productos químicos como el consumo de agua tienen un precio ambiental. Este es un precio que los consumidores, los gobiernos y las propias empresas son cada vez más conscientes y no están dispuestos a pagar.
Los consumidores ya exigen productos “verdes” con una huella ambiental pequeña o nula. Para competir en el futuro, las empresas deben tomar en serio la agenda verde y ajustar los productos y la producción para minimizar el impacto ambiental.
En este sentido, la sustitución del tradicional lavado químico por una moderna limpieza carbónica y tratamiento con plasma es un paso importante.
Aunque la limpieza carbónica utiliza CO2 , ya se han implementado en varios lugares mecanismos que capturan el CO2 después de la limpieza . Las soluciones tecnológicas para un proceso de limpieza con hielo seco neutro en CO 2 ya están disponibles.
En cuanto al tratamiento con plasma, el impacto ambiental se limita a incluir el consumo de energía involucrado en el proceso. En consecuencia, la compra de electricidad de fuentes sostenibles es la única iniciativa necesaria para garantizar un tratamiento de plasma respetuoso con el medio ambiente.
Financieramente Sostenible
Eliminar las lavadoras industriales de la planta de producción brinda más de un beneficio financiero.
En primer lugar, el simple hecho de quitar las arandelas y reemplazarlas con brazos robóticos que puedan operar tanto la boquilla de limpieza carbónica como la boquilla de plasma ahorrará un espacio costoso en el piso de la fábrica. Es una unidad más pequeña capaz de producir el mismo resultado o incluso uno mejor.
En segundo lugar, ambas tecnologías encajan en los brazos robóticos industriales estándar. Por lo tanto, el proceso de limpieza puede emplearse como una unidad separada lista para objetos fijos o como parte de una línea de producción totalmente automatizada.
Ninguna de estas tecnologías requiere supervisión humana y el suministro de los gases necesarios requiere solo unas pocas tuberías conectadas a los tanques exteriores.
En tercer lugar, si bien los gases necesarios para el proceso no son gratuitos, los costos de agua y productos químicos superan con creces los de adquirir los gases necesarios. Dependiendo del proceso anterior y la naturaleza de la pieza que necesita limpieza, las empresas ahorran entre $ 4-8 por hora en imprimación y entre $ 10-15 por hora en agua y productos químicos para el lavado.
En general, el nuevo dúo de limpieza carbónica y tratamiento con plasma realmente satisface el triple resultado final, brindándole una alternativa más económica con mayor calidad y una menor huella ambiental.