Maggiore efficienza grazie al trattamento superficiale con plasma a pressione atmosferica: risparmio energetico nei processi produttivi

L’energia che non viene utilizzata non dovrebbe nemmeno essere prodotta! La tecnologia al plasma sostituisce completamente i processi produttivi tradizionali, altamente dispendiosi in termini energetici e apre la strada a nuovi metodi. Le fasi di asciugatura nelle lavorazioni chimiche convenzionali comportano un elevato consumo di energia rispetto al processo con plasma a pressione atmosferica (trattamento superficiale ad elevata efficienza energetica).

Il medesimo principio vale per l’utilizzo di nuovi materiali leggeri nel settore delle costruzioni o nel campo dell’isolamento termico. La tecnologia Openair-Plasma® favorisce l'utilizzo, in molte applicazioni industriali, di nuovi processi produttivi, più rapidi e a risparmio energetico

Il tema dell’efficienza energetica mostra, in modo particolarmente chiaro, come Openair-Plasma® consenta, in quanto tecnologia utilizzabile in pressoché tutti i settori della produzione industriale, un’ottimizzazione dei processi e una sensibile razionalizzazione dei costi.

Trattamento al plasma anziché processi chimici: risparmio energetico e rispetto dell’ambiente grazie ai processi a secco

L’utilizzo della tecnologia al plasma, configurabile in condizioni di pressione atmosferica, offre la possibilità, in molte applicazioni industriali, di ottimizzare completamente i processi produttivi; l’intero trattamento superficiale avviene infatti a secco, assicurando, in questo modo, un notevole risparmio energetico ed evitando lo smaltimento di molte sostanze chimiche tossiche.

Un metodo, utilizzato con successo ormai da molti anni per sostituire le fasi di asciugatura, è il rivestimento al plasma che offre maggiori funzionalità ed ha un costo minore rispetto ai rivestimenti tradizionali (vernici, ecc..).

Fino ad ora, il rivestimento al plasma veniva realizzato nei processi PVD (Physical Vapour Deposition) e di sputtering, in condizioni di bassa pressione. Grazie alla combinazione del processo Openair-Plasma® e PlasmaPlus® è ora possibile realizzare queste operazioni in condizioni di normale pressione atmosferica, eliminando i sistemi plasma in camera.

Risparmio energetico nelle costruzioni leggere: unione sicura di nuovi materiali grazie al plasma a pressione atmosferica

L’obiettivo delle costruzioni leggere è quello di risparmiare risorse durante le fasi di produzione, montaggio, trasporto e utilizzo di un prodotto. A tale scopo i materiali tradizionali vengono sostituiti con nuovi materiali compositi, quali elementi in plastica rinforzati con fibre di vetro GRP (Glass Reinforced Plastic) e carbonio CRP (Carbon Reinforced Plastic); in questo modo, non solo si riducono i costi per le materie prime e le spese logistiche, ma si ha anche un aumento dell’efficienza energetica durante la produzione.

Nel campo dell'aeronautica, ad esempio, è particolarmente importante che gli aerei abbiano un peso limitato; un chilogrammo in meno comporta, infatti, nel corso del loro utilizzo, un risparmio pari a 5.000 tonnellate di cherosene. Lo stesso principio si applica ai veicoli su rotaia e a motore, in particolare gli autocarri; le moderne tecniche costruttive per i rimorchi garantiscono il massimo carico nonostante il loro peso ridotto.

La tecnica delle costruzioni leggere e la combinazione di materiali compositi sono fondamentali per ottenere tali requisiti. Importantissima, a riguardo, è l'azione del plasma che permette di combinare materiali anche diversi (tecnologia d'incollaggio al plasma). La tecnologia Openair-Plasma® di Plasmatreat è utilizzata, già da anni, con successo, dalle due maggiori aziende tedesche leader nella produzione di rimorchi.

Esempi per un utilizzo efficiente della tecnologia d'incollaggio mediante Openair-Plasma® nelle costruzioni leggere:

  • Incollaggio sicuro di materiali diversi (ad esempio assemblaggi plastica-metallo, componenti a sandwich o materiali rinforzati con fibre) utilizzando la tecnologia di incollaggio al plasma Incollaggio strutturale di sovrastrutture per camion Trattamento dei pannelli per la costruzione navale Avvolgimento del profilo dei pannelli leggeri in WPC nell'industria del mobile Ricerca di nuovi tipi di materiali (nanoprocessi, nanorivestimenti)

L’isolamento termico mediante elementi sandwich è uno dei principali strumenti per risparmiare primaria.

L’isolamento termico degli edifici è uno dei principali strumenti per risparmiare energia primaria. Un metodo moderno, a tale scopo, è l'isolamento e il rivestimento supplementare con pannelli a sandwich che ha i seguenti vantaggi: in inverno, riduce la dispersione termica degli edifici e di conseguenza i costi di riscaldamento mentre, in estate, impedisce l'indesiderato sovra riscaldamento dei locali ad uso abitativo, lavorativo e dei magazzini.

Nei capannoni vengono utilizzati elementi sandwich con strati di rivestimento in acciaio e nucleo in materiale poliuretanico; oltre alle caratteristiche di isolamento termico, i pannelli a sandwich fungono anche da pareti e da elementi in cui ricavare porte e finestre. L’adesione ottimale della schiuma PUR agli strati coprenti contribuisce, in modo determinante, alle caratteristiche statiche di una parete di questo tipo.

L’introduzione di propellenti R141, pentano e delle schiume igroindurenti, nonché la conseguente eliminazione del propellente nocivo R11, hanno determinato seri problemi di adesione delle schiume PUR agli strati di rivestimento esterni.

Il pretrattamento mediante Openair-Plasma® garantisce un sensibile miglioramento dell’adesione della schiuma PUR su plastica, vetro e metallo (sistemi al plasma per l’attivazione superficiale). Ad oggi, la tecnologia al plasma è utilizzata con grande successo per la produzione di pannelli a doppia laminazione in continuo oppure in discontinuo.

Processi ad alta efficienza energetica: il trattamento al plasma garantisce lavorazioni a basse temperature ed elevate velocità di processo.

La tensione e la pulizia superficiali sono elementi di fondamentale importanza per un’adesione ottimale dei diversi materiali durante i processi d'incollaggio, laminazione, rivestimento o verniciatura. Per ottenere le necessarie caratteristiche di adesione, i materiali vengono solitamente portati ad una determinata temperatura di lavorazione, procedimento, però, estremamente dispendioso dal punto di vista energetico. Il trattamento al plasma, al contrario, non soltanto è un metodo particolarmente efficace per il trattamento superficiale, ma è anche una soluzione alternativa ad elevato risparmio energetico.

L’utilizzo del plasma a pressione atmosferica Openair-Plasma® consente, in molti campi di applicazione, una riduzione considerevole delle temperature di lavoro. lo stesso vale per i forni di essiccazione a favore di sistemi alternativi (come ad esempio i sistemi a indurimento UV).

Un esempio di successo nei processi di nobilitazione: Grazie alla micro pulizia ed attivazione mediante Openair-Plasma® è possibile utilizzare vernici ad essiccazione UV. La configurazione complessiva dell’impianto è ridotta del 25% rispetto ai sistemi tradizionali.

Pulizia al plasma anziché ricottura: risparmio energetico nei processi di ricottura e riscaldamento di metallo, vetro e ceramica

Il processo di ricottura (annealing), spesso ancora utilizzato in diversi ambiti industriali, risulta estremamente dispendioso in termini di tempo e di energia se paragonato al trattamento Openair-Plasma® ; gli elementi che devono essere puliti, come ad esempio i laminati d'alluminio, vengono trattati per più giorni in appositi forni a temperature elevate in modo che gli oli e i grassi vaporizzino.

La combinazione del processo di pulizia mediante Openair-Plasma® con quello di ricottura consente, grazie alla particolare efficienza energetica del plasma, una significativa riduzione dei tempi, da 72 ore a 10 minuti! in alcuni casi è addirittura possibile eliminare completamente il trattamento termico.

Esposizioni ed eventi in programma

Venite a conoscere il plasma da vicino alle nostre fiere ed eventi!

Fiera
09. - 12. Sep 2024

CAMX

CAMX is the largest, most comprehensive composites and advanced materials event in North America.

 

Exhibit Hall, booth Q41

 

San Diego Convention Center

San Diego, California

 

Fiera
30. - 31. Oct 2024

Advanced Engineering 2024

The UK’s largest annual gathering of engineering and manufacturing professionals.

 

Booth P154

 

NEC Birmingham

North Ave, Marston Green

Birmingham