La tecnología de plasma proporciona mayores beneficios vs. técnicas tradicionales para una preparación de superficies eficiente.
Plasma versus Corona
¿Cuál es la diferencia entre plasma y corona? ¿Cuáles son sus respectivas ventajas y desventajas?
Una respuesta clara requiere distinguir entre la descripción de un fenómeno físico y una tecnología.
Plasma y corona como conceptos físicos
En su definición física, el plasma es un gas que, al recibir energía, se convierte en un medio ionizado.
Esto significa que algunos de los átomos o moléculas tienen una carga eléctrica distinta de cero, ya sea tras el desprendimiento de uno o más electrones (que luego se convierten en electrones libres) o después de la absorción de un electrón. Por tanto, el plasma contiene muchas especies: electrones libres, iones positivos o negativos, radicales o sustancias metaestables. Son las propiedades de estas especies, así como las radiaciones electromagnéticas asociadas, las que luego se explotan durante el uso tecnológico del plasma.
En Física, el efecto Corona es un fenómeno que se logra en un plasma; este último se creó con una descarga generada entre 2 electrodos asimétricos, uno de los cuales tiene forma de pico. El campo eléctrico es de hecho más alto en el lado del pico, donde el plasma se generará con pequeños arcos crepitantes: este es el efecto Corona.
Esta propiedad está ilustrada por un fenómeno conocido por los navegantes como el «fuego de San Telmo». En tiempo de tormenta, un barco aislado puede ver los extremos de sus mástiles salpicados de microarcos. El mástil del barco representa el electrodo puntiagudo, el otro electrodo son las nubes cargadas eléctricamente en el cielo tormentoso. Este fenómeno también se puede ver en las alas de los aviones.
Plasma y corona en el sentido tecnológico
El tratamiento corona es una tecnología utilizada para tratar películas plásticas de grandes anchos (varios metros) y a alta velocidad (varios cientos de metros / minuto).
La película de plástico está sujeta por un rollo de soporte que está conectado a tierra. Frente al rodillo se coloca un electrodo, generalmente de forma puntiaguda, que permite iniciar fácilmente la descarga eléctrica en el aire. Es esta similitud la que explica la elección del término «corona» para designar la tecnología. Sin embargo, ¡la similitud termina ahí!
La tecnología del plasma frío a presión atmosférica también utiliza el principio del plasma físico.
Se trata de una descarga eléctrica creada en un gas a presión atmosférica, con una corriente eléctrica débil, cuyo producto se proyecta sobre la superficie a tratar. Los principales gases utilizados son: aire, nitrógeno, helio, argón y, en ocasiones, mezclas de estos gases.
La intensidad eléctrica del plasma es de aproximadamente 1 amperio. Cuando la temperatura alcanza varios cientos de grados ° C en el interior del plasma, se habla de plasma «frío». Por el contrario, en situaciones en las que el plasma alcanza un máximo de varios miles de ° C se utiliza el término de plasma “térmico”, utilizado para cortar o propulsar.
Las especies generadas durante la descarga de plasma son impulsadas fuera de la zona de descarga y el gas continua a fluir de forma regular para alcanzar la superficie objetivo. Por lo tanto, se pueden distinguir dos etapas: la primera etapa de creación de especies gracias a la descarga eléctrica y la segunda etapa correspondiente al tratamiento de superficie que corresponde a la reacción de estas especies con la superficie.
En este sentido, hablamos de plasma deportado o plasma soplado. A diferencia de la corona soplada, el plasma soplado es muy homogéneo y tiene la apariencia de una llama
Plasma vs. corona: ¿cuál elegir?
El tratamiento corona apareció en la industria mucho antes que el plasma atmosférico. Es una tecnología que requiere una baja inversión, lo que la hace atractiva. Sin embargo, tiene muchas limitaciones:
- Tratamiento no homogéneo
- Tratamiento que puede alterar las superficies (marcas de tratamiento, puntos de impacto)
- Tratamiento que puede perforar las películas o tratar la cara posterior de forma incontrolada
- Presencia de alta tensión al aire libre: riesgo de radiación electromagnética
- Dificultad para procesar materiales conductores (necesidad de adaptar los electrodos)
- Baja eficacia del tratamiento
Gracias a una separación clara entre la descarga eléctrica y el tratamiento superficial, el plasma a presión atmosférica supera todos estos inconvenientes y aporta una solución de valor añadido, fácil de integrar en las cadenas productivas.
Como consecuencia, el plasma reemplaza gradualmente a tratamiento corona en el sector industrial. Sin embargo, este sigue siendo relevante en el tratamiento de láminas de valor bajo y medio, este último requiere un tratamiento de gran ancho (varios metros) y alta velocidad (> 100 m / min).
Plasma vs. Primers de adherencia
Utilizando principalmente aire y nitrógeno, el tratamiento superficial con plasma atmosférico es una tecnología limpia y respetuosa con el medio ambiente. Salvo unas pocas aplicaciones específicas, no se necesitan productos químicos y el tratamiento no produce efluentes tóxicos. La ventilación correcta del área de procesamiento es suficiente para la instalación industrial.
El plasma atmosférico ofrece la misma eficacia que los productos químicos para preparar una unión con una adhesión fuerte y duradera. Con una reproducibilidad también muy buena, ofrece una alternativa interesante a los productos químicos sujetos a normativas medioambientales cada vez más estrictas.
Plasma vs. flameado
En comparación con el tratamiento por flameado, el tratamiento con plasma a presión atmosférica se considera como una tecnología de muy baja temperatura. Sin embargo, el tratamiento con plasma permite obtener las mismas capacidades de adhesión y unión de alto rendimiento en todos los materiales plásticos que el tratamiento con llama, pero sin impacto térmico.
Además de preservar el material tratado, el tratamiento con plasma prácticamente elimina el riesgo de incendio. Este es un aspecto clave para la seguridad del personal y los equipos, especialmente en entornos industriales que tratan con productos inflamables (colas, pinturas, barnices, etc.).
El tratamiento por flameado también proporciona tratamientos que son menos regulares y difíciles de controlar y, por lo tanto, más difíciles de reproducir de manera idéntica.
Sin embargo, se debe tener en cuenta que para realizar un tratamiento con plasma la distancia máxima de la antorcha a la pieza de interés debe ser de unos pocos centímetros. Para distancias mucho mayores, el flameado sigue siendo una solución.