Plasma-SealTight®:注塑成型过程中塑料与金属之间的牢固粘接。

塑料-金属复合部件已在工业制造中确立了牢固地位,在轻量化时代变得越来越重要。这种依照特性将两种材料的各自优势结合在一起的复合部件具有独特的优势:金属提供高强度和刚度,而塑料具有低密度,可提供更大的设计灵活性。

可靠的共价键是连接两种不同材料以产生高质量、耐用产品,并可稳定制造的关键。如果密封不当,塑料与金属材料之间的接合界面会成为产品缺陷的潜在因素。

Plasmatreat公司与改性材料制造商AKRO-PLASTIC GmbH合作,开发了一种注塑复合成型工艺,显著提高了粘合力,并可集成到生产线中大规模生产。PlasmaPlus®等离子镀膜技术是Plasma-SealTight® 工艺的核心。这种镀层有助于在两种材料之间形成共价键合,从而产生高结合强度的、高介质密封的复合部件。

 

Plasma-SealTight® 等离子工艺:可靠、可再现且环保

Plasma-SealTight® 等离子工艺适于用作连续生产系统的自动化在线解决方案,可完全集成到注塑生产线中。整个概念中的所有工艺部件(等离子聚合物镀层、塑料配方、工艺参数)都精确匹配,以确保即使在高负荷生产条件下,该工艺也是可靠且可再现的。

第一步,使用Openair-Plasma® 常压等离子处理技术对金属嵌件的表面进行精细清洗。清洗后,立即在金属表面涂覆一层促进粘附、耐腐蚀的等离子聚合物镀层。等离子清洗和等离子镀膜过程都在几秒钟内完成,并且具有区域选择性,即仅作用于目标区域。最后,在随后的注塑成型过程中将热塑性塑料注塑到已镀膜的金属上。

传统工艺中使用的预处理步骤,如溶剂性底涂,通常对环境有害,这些工艺步骤完全可由Plasma-SealTight® 工艺代替,既环保同时又保证质量。

 

与助粘底涂相比,粘合强度更强

Plasma-SealTight® 等离子工艺在分子水平上与金属(不锈钢、铜、铝、钢)紧密结合,同时产生有机化合物(官能团),确保金属与塑料之间的牢固粘接。

注塑成型前利用Plasma-SealTight® 等离子技术处理的拉伸试样
Plasma-SealTight® 等离子技术可确保塑料与金属良好粘结。当拉伸剪切强度超过22 MPa时,塑料会断裂,但粘接界面并未破坏。

 

采用Plasma-SealTight® 等离子工艺,塑料与金属之间的拉伸剪切强度可以达到40 MPa以上。等离子镀膜比其它工艺(如增粘底涂、激光粗化或蚀刻)具有显著更高的结合强度。

 

介质密封聚合物共价键

水分可以穿透边界层,扩散到没有化学键合的材料表面。与氧气结合,水腐蚀产品结构中的金属嵌件,导致部件功能失效,甚至分层。

如果水渗入塑料-金属结合的界面层,则会导致腐蚀、部件失效甚至分层(左)。等离子聚合物层可以填充每个空隙处,因此可防止水分渗透(右)。

等离子聚合物层通过填充最小的空隙处并在金属表面形成共价键力来防止侵蚀性介质的渗透。这种密封性能对水、盐溶液、油和气体提供长期稳定的屏障,并防止这些介质渗入材料。

Plasma-SealTight® 等离子技术的优势

  • 提高部件质量
  • 介质密封界面
  • 可以完全集成到注塑生产线中
  • 高度的工艺可靠性和再现性
  • 完全消除溶剂、底涂和酸的使用
  • 化学品(前体)的使用量非常低
  • 无VOC排放
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