Projet de recherche PlasmaSki : regrouper les expertises pour innover en matière de procédés
Le centre italien de sciences et de technologie Environment Park, situé à Turin, est le carrefour national et international du conseil et développement en matière de technologies « propres ». Nous travaillons au service d'entreprises, de centres de recherche, d'institutions et de collectivités publiques dont les domaines d'activité sont principalement axés sur les innovations technologiques et la durabilité écologique. La fructueuse collaboration entre le département de recherche interne Plasma Nano-Tech de Environment Park et Plasmatreat a commencé en 2012. En seulement deux ans, elle débouchait sur le développement et le brevetage révolutionnaires d'un nouveau procédé d'imprégnation pour les skis de compétition : le PlasmaSki.
Application
Aujourd'hui, les semelles des skis de compétition et des skis haute performance sont fabriquées en UHMWPE (polyéthylène de masse moléculaire très élevée) fritté. Ce matériel présente une structure en nid d'abeilles tridimensionnelle composée de micro-alvéoles. La poussière qui s'accumule dans ces cavités au cours du processus de frittage obture les espaces creux, ce qui a pour effet de réduire l'adsorption de fart. L'innovation consiste en un processus au plasma atmosphérique ayant pour fonction de débarrasser la microstructure de ces résidus et de modifier les propriétés fonctionnelles de la surface en UHMWPE pour une adsorption de fart maximale.
L'idée était de parvenir, au moyen des technologies Openair-Plasma® et PlasmaPlus® de Plasmatreat, à améliorer les propriétés physico-chimiques des semelles des skis, et donc leur performance. Les objectifs du projet étaient les suivants :
- augmenter la quantité de fart absorbée par la semelle du ski
- renforcer la base pour retarder la dégradation de la microstructure causée par les frottements et la chaleur
Le développement et les tests ont commencé en septembre 2013. Le brevet du nouveau procédé a été déposé seulement quelques mois plus tard, en mai 2014.
La variété de la technologie Plasmatreat s'est avérée un des facteurs de succès de notre projet. Les solides connaissances de l'entreprise sur les processus d'activation et de pose du plasma à la buse et la flexibilité de la technologie PlasmaPlus® nous ont permis de déterminer et d'optimiser rapidement des paramètres de processus optimaux en peu de temps. Les résultats sont remarquables. Grâce à ce procédé, il a de fait été possible d'améliorer les propriétés d'adsorption des semelles des skis au point d'obtenir une adsorption de fart quatre à six fois plus importante en utilisant la même méthode de préparation des skis. Le processus comprend deux étapes :
- nettoyage et activation de surface
- pose d'une nano-couche de protection au plasma
L'analyse au microscope optique de la structure définitive de la surface en UHMPE fait apparaître des cavités dilatées et propres. Par ailleurs, la pellicule déposée sur la surface adhère à la structure en polyéthylène de façon homogène. Les tests de glisse après fartage montrent une amélioration significative des propriétés de glisse, une meilleure résistance aux frottements et une nette augmentation de la durée d'adhérence du fart sur la surface de la semelle du ski.
Les tests sur neige réalisés par la suite en conditions réelles ont même surpassé les valeurs obtenues en laboratoire, et confirmé les améliorations de performances obtenues par l'utilisation des deux technologies plasma Openair-Plasma® et PlasmaPlus® associées à la bonne méthode de préparation des skis. Le brevet pour le procédé PlasmaSki a été délivré en mars 2015.
Collaboration
La collaboration de Plasma Nano-Tech et Plasmatreat est empreinte d'une confiance mutuelle. Notre champ d'action commun consiste à concevoir des solutions R&D à la hauteur des exigences des entreprises italiennes en termes de processus et de produits innovants, et ainsi de les aider à conquérir de nouveaux marchés. Sur les bases des excellents résultats obtenus, notre collaboration est destinée à évoluer en un partenariat étroit, axé sur le développement de processus sur mesure pour nos clients communs.
La mise en commun de nos différentes compétences spécialisées nous permet d'intégrer de nouveaux processus plasma aux processus de fabrication existants. La connaissance exacte des agents actifs contenus dans le plasma et de leur réaction dynamique, associée à la grande expérience de Plasmatreat dans le domaine des sciences et des techniques de production, permet même aux experts de Plasma Nano-Tech de passer très rapidement des phases de développement de processus aux phases de tests industriels. En outre, ses longues années d'expérience permettent à Plasmatreat d'adapter parfaitement les technologies Openair-Plasma® et PlasmaPlus® à des attentes et applications très diverses.
