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Le plasma atmosphérique facilite l’impression sur les plastiques chez Bosch

Jean-François Preveraud
Le plasma atmosphérique facilite l’impression sur les plastiques chez Bosch

Faciliter la tenue des impressions

© DR

Pour diminuer le coût de ses mixeurs BSH Bosch est passé de l’ABS au polypropylène pour les carters, mais il s’est trouvé confronté à un problème d’impression. Les méthodes traditionnelles de prétraitement posant des problèmes d’esthétique, les ingénieurs ont finalement opté pour une projection de plasma à la pression atmosphérique.

Afin de pouvoir augmenter la capacité d’une nouvelle ligne de production de mixeurs tout en réduisant ses coûts de production, BSH Bosch Electroménager a décidé de remplacer l’ABS utilisé pour leurs carters par du polypropylène (PP), tout aussi résistant mais moins onéreux. Mais il s’est heurté à un problème de fabrication majeur la mauvaise imprimabilité du PP.

En effet, pour réaliser une impression par tampographie offrant une bonne tenue, stable sur le long terme, sur les carters, il fallait impérativement assurer un nettoyage approfondi et une activation élevée des surfaces plastiques.

C’est le site industriel de BSH Bosch situé dans la ville Slovaque de Nazarje, en charge du développement, de la production, de la qualité et de la commercialisation à l’échelle mondiale de ses petits produits électroménagers, qui a été chargé de trouver une solution.

Qu’est ce qu’un plasma ?

Le plasma froid est le quatrième état de la matière. C’est un gaz auquel on apporte de l’énergie et que l’on projette sur d’une surface afin d’en modifier les caractéristiques notamment pour faciliter les dépôts. Dans ce cas il agit sur deux propriétés spécifiques, la mouillabilité du support et l'adhérence à proprement parlé.

La mouillabilité est caractérisée par l'énergie de surface du support et la tension de surface du produit à déposer (colle, peinture…). Avec une faible énergie de surface du support, le produit se répand sur la surface en perlant, ce qui est néfaste pour le collage. A l'inverse, avec une forte énergie de surface le produit s'étale régulièrement et devient hydrophile, donc propice à un bon collage.

La force d'adhérence est obtenue par modification de la chaîne moléculaire en surface, par greffage de groupes réactifs.

 

Trois solutions ‘‘classiques’’ de prétraitement ont été envisagées : le procédé Corona, le flammage et le plasma basse pression. Mais aucun de ces procédés n’était adapté aux surfaces très brillantes particulièrement délicates des mixeurs. Le traitement Corona aurait laissé des ‘‘pattes d’oies’’, en d’autres termes des lignes mates, sur le plastique, qui seraient restées visibles lors de l’impression. Dans le cas du flammage, le gaz laisse des traces mates nébuleuses sur les surfaces, qui nuisent également à l’esthétique du produit. Un traitement au plasma à basse pression aurait nécessité un système de chambre à vide coûteux qui aurait été difficilement intégrable dans la ligne de production.

Finalement les ingénieurs de BSH Bosch ont testé la technologie plasma Openair développée par Plasmatreat. Les essais de cette technologie, où le traitement des surfaces est fait par projection de plasma à la pression atmosphérique, ont montré de très bons résultats en matière d’adhésion, sans laisser la moindre trace visible sur le polypropylène blanc très lumineux des carters des mixeurs. Des essais faits sur des carters noirs brillants ont donné les mêmes résultats. De plus, ce système pouvait être facilement intégrable dans une ligne de production automatisée fonctionnant 24h/24 en trois équipes.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.plasmatreat.fr

Comment fonctionne un plasma ?

La première fonction du plasma est d'augmenter fortement l'énergie de surface, par un effet de destruction des composés organiques et d'activation de surface. Les liaisons chimiques créées sur le matériau doivent correspondre à celles que requiert le produit à appliquer.

La seconde fonction du plasma est de créer les groupes réactifs que requiert la chimie du produit à faire adhérer. En plus de l'augmentation de la mouillabilité sur plastiques, verre, métal, le plasma homogène et sans potentiel électrique augmente les forces d'adhérence.

Contrairement à d'autres technologies, les surfaces délicates peuvent être traitées sans aucune détérioration comme les dépôts métalliques de DVD, les condensateurs ou les circuits électriques

 

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