Plasty mají mnoho předností:
jsou lehké, levně vyrobitelné, nerezaví,
jsou lehce tvarovatelné, a proto
se jejich používání stále rozšiřuje
i do oblasti automobilového průmyslu.
Důležitá kritéria při výběru
plastů jsou: mechanické vlastnosti,
tepelné vlastnosti, zpracovatelnost
a cena.
Najde-li se vhodný materiál,
dochází však často k tomu, že
jeho povrch neodpovídá požadavkům.
Povrch je jedinou vlastností
materiálů, kterou lze nezávisle na
ostatních měnit. Tak se předúprava
povrchů stává častou alternativou,
nebo dokonce jedinou možností, jak
dosáhnout vytčených cílů. Jednou
z možných předúprav povrchů je
fluorace, která se úspěšně používá
v automobilovém průmyslu, leteckém
průmyslu, elektrotechnice, textilním
průmyslu, lékařské technice
nebo při výrobě obalů.
Při fluoraci se povrchy ošetřovaných
plastových dílů vystavují
působení fluorové směsi ve vakuové
komoře. Díky vysoké reaktivitě
způsobuje fluor žádoucí povrchové
změny. Není potřeba je iniciovat
dalším přívodem elektrické energie,
tím je proces jednoduchý a bezpečně
kontrolovatelný.
Povrch materiálu získá pomocí
fluorace:
. lepší smáčivost
. vyšší přilnavost
. vhodný koeficient tření
. bariérové vlastnosti.
Fluorace umožňuje měnit vlastnosti
povrchu materiálu, aniž by
došlo k ovlivnění jeho mechanických
a tepelných vlastností.
Reakce: při fluoraci plastů dochází
k postupnému nahrazování
vodíkových atomů atomy fluoru.
Počet nahrazovaných atomů lze
řízeně regulovat, a tak dosáhnout
požadovaných vlastností povrchu
při zachování vlastností plastu jako
celku. Speciálními vlastnostmi či
požadavky na povrch jsou: lepivost,
potisknutelnost, lakovatelnost, smáčivost,
minimalizace difúze a permeace
i dosažení definované hodnoty
tření.
KONKRÉTNÍ APLIKACE:
Lakování
U lakování jsou tři veličiny, které
podstatně ovlivňují výslednou kvalitu
laku na hotových konstrukčních
dílech: smáčivost, tvorba filmu
a přilnavost. Fluorace pozitivně
ovlivňuje všechny tyto vlastnosti.
Dochází ke zvýšení povrchové energie,
tím je zaručena lepší smáčivost
a silnější přilnutí laku. Smáčivost
dále zaručuje dobrou soudržnost filmu
a celkovým výsledkem jsou pak
optimální vlastnosti laku. Dochází
tak k úsporám na základovém laku,
při používání hydrolaků, na vrstvách
nátěru. Fluorací lze navíc dosáhnout
rovnoměrnou úpravu povrchů
i u geometricky složitých tvarů.
Semišování
dílů je proces lepení, který vyžaduje
vysoké adhezní síly, má celou řadu
aplikací, pro které je společné vynikající
přilnutí lepidla na substrát.
Problémy s přilnavostí lze řešit fluorací.
V konkrétních případech se
jedná o minimalizaci tření: okenní
skla automobilů se pohybují mezi
semišovými těsnicími profily, ohebné
hřídele jako ovládací táhla, vedení
posuvných střech. Dále pak těsnění
proti prachu (opět okna) a proti
hluku (přístrojové desky, výstelky
zavazadlového prostoru).
Minimalizace kluzného tření
Fluorací lze docílit zřetelného
snížení kluzného tření u konstrukčních
dílů ze syntetické
pryže (např. NBR, EPDM),
a tím značně zvýšit počet možných
aplikací. Jedním z efektů je
i snížení "vrzavosti" dílů.
Zabránění permeace
Plasty jsou svojí podstatou pro
určité plyny a kapaliny prostupné.
Týká se to zejména rozpouštědel
a benzínu. Tomuto procesu se říká
permeace - kterou lze snížit silnou
fluorací. Jako klasický příklad
v automobilovém průmyslu lze
uvést fluoraci plastových palivových
nádrží za účelem minimalizace permeace
benzínu. Dalším příkladem
může být i omezení migrace změkčovadel
a dalších přísad v syntetické
pryži. Těmito těsnicími vrstvami se
také docílí zvláštní ochrany povrchu.
Odolnost proti chemikáliím
(kyselinám a louhům) se zvýší.
Podobných aplikací lze v průmyslu
najít celou řadu. Zvláště v automobilovém
průmyslu je běžné používání
polymerních materiálů s nízkým
povrchovým napětím pro vytvoření
tvarově náročných 3D výrobků. To
znamená, že výrobci zařízení pro
povrchové úpravy musí nacházet
nové způsoby tak, aby splnily zvýšené
požadavky i na aktivaci povrchu.
Fluorace umožňuje použití levných
a moderních polyolefínů pro širokou
řadu aplikací a zajišťuje značné
úspory při výrobě polotovarů.
POSTUP OFFLINE
trojrozměrné tvarované díly se
ošetřují offline vakuovou metodou.
Tento postup používá směs
fluor/dusík v poměru 10/90. Doba
působení a odpovídající rozložení
koncentrací příměsí se
ve spolupráci se zákazníkem pro
daný výrobek "vyladí" a předem se
ověří na zkušebních vzorcích.
KONTINUÁLNÍ POSTUP
Při kontinuálním postupu se fluorace
pásů materiálů provádí plynule.
Lze provádět fluoraci fólií,
technických textilií, a také pěnových
materiálů. Fluorací se dosáhne
speciálních vlastností co do polarity
a dlouhodobé stability, kterých alternativními
postupy nelze dosáhnout.
Použití: hydrofilace plastů před
povrchovým zušlechtěním, polepením
nebo lakováním.
BEZPEČNOST PRÁCE A OCHRANA
ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ
Zařízení pracuje pouze s fluorovou
směsí F2/N2 10/90, tj. 10 % fluoru
v 90 % dusíku. Pro tuto směs existují
konstrukčně přípustné standardní
a redukční ventily. Odpadní vzduch
soustavy vakuových čerpadel a fluorového
okruhu se vede přes pohlcovač
s uhličitanem vápenatým.
Výrobcem technologie fluorace pro
zvýšení adheze materiálů při lakování,
potiskování, laminování a lepení
je německá společnost Fluor Technik
System GmbH.
