Plasma-SealTight® : Composites plastique-métal à forte adhérence dans le procédé de moulage par injection

Les composants hybrides plastique-métal se sont imposés dans les applications industrielles et, à l’ère de la construction légère, ils ne cessent de gagner en importance. La combinaison des matériaux convainc grâce à des composants dont les propriétés combinent les avantages individuels de chaque matériau : Tandis que le métal offre une grande solidité ainsi qu’une rigidité élevée, le plastique permet une importante liberté de conception en cas de faible densité.

Une liaison fiable est nécessaire lors du process d’assemblage afin de fabriquer des assemblages reproductibles robustes et de grande qualité à partir de matériaux différents. Sans étanchéité spéciale, l’interface entre le métal et le plastique constitue un facteur de risque.

Plasmatreat, en collaboration avec le fabricant de composants plastiques AKRO-PLASTIC GmbH, a développé un process pour créer des composants de moulage par injection hybrides à forte adhérence. Ce process permet une amélioration significative de la liaison d’adhérence et il peut être intégré aux installations de série. L’élément central est le revêtement atmosphérique PlasmaPlus® de Plasma-SealTight®. Ce revêtement combine les surfaces de rencontre des matériaux au niveau moléculaire pour créer un composite hybride particulièrement adhérent et résistant aux fluides.

 

 

Process Plasma-SealTight® : Fiable, reproductible, respectueux de l’environnement

Le process Plasma-SealTight® est conçu comme une solution en ligne pour le process de production en continu. Il peut être totalement intégré à la chaîne de moulage par injection et automatisé. Tous les composants du process (couche de plasma polymère, formulation plastique, paramètres du process) sont coordonnés dans la conception générale, afin que le process soit toujours fiable et reproductible en cas de capacités de production élevées.

Lors de la première étape du process, la surface métallique est nettoyée avec le plasma Openair®. Puis la surface métallique est immédiatement pourvue d’une couche de plasma polymère d’adhérence et anticorrosion. Le nettoyage au plasma ainsi que le revêtement au plasma sont réalisés en quelques secondes sur un point précis, c’est-à-dire uniquement à un endroit précis défini au préalable. La matière thermoplastique est ensuite injecté sur le métal recouvert lors du process de moulage par injection.

Le revêtement Plasma-SealTight® permet de remplacer en totalité et avec une qualité assurée les opérations de prétraitement souvent polluantes mises en place dans les process traditionnels, telles que les primaires contenant des solvants.

 

 

Une résistance de liaison améliorée par rapport aux agents adhésifs

Plasma-SealTight® crée une liaison avec le métal (acier inoxydable, cuivre, aluminium, acier) au niveau moléculaire et génère simultanément des liaisons organiques (groupes fonctionnels) qui permettent une grande adhérence du métal avec le plastique.

Essai de traction d’un objet de test traité avec Plasma-SealTight® avant le moulage par injection
Le composite plastique-métal tient grâce à la technologie Plasma-SealTight®. Le plastique rompt au-delà de 22 MPa mais pas la liaison.

 

Grâce à Plasma-SealTight®, les résistances à la traction et au cisaillement entre les composants plastiques et le métal peuvent atteindre plus de 40 MPa. Le revêtement au plasma permet d’atteindre une résistance de liaison nettement plus élevée que celle obtenue par d’autres process, tels que l’utilisation d’agents adhésifs ou la microstructuration par laser ou par gravure.

 

Liaison hybride étanche

Si les matériaux ne sont pas liés au niveau moléculaire, de l’eau peut par exemple s'infiltrer dans l’interface et se répandre sur la surface du matériau. En combinaison avec l’oxygène, l’insert métallique de la liaison hybride se corrode et entraîne la défaillance de la fonction du composant, voire même le délaminage.

 

Si de l’eau pénètre dans la surface limite du composite plastique-métal, de la corrosion peut se former, entraînant la défaillance de la fonction du composant et pouvant aller jusqu’au délaminage (à gauche). La couche de plasma polymère comble tous les interstices et empêche l’infiltration d’eau (à droite).

La couche de plasma empêche l’infiltration de fluides agressifs puisqu’elle comble les plus petits interstices et se combine à la surface métallique en la protégeant. Le scellage au niveau moléculaire forme une barrière durablement résistante à l’eau, aux solutions salines, aux huiles et aux gaz et empêche toute infiltration par ces fluides.

Avantages de la technologie Plasma-SealTight®

  • Qualité accrue des composants grâce à une meilleure résistance de liaison
  • Étanchéité aux fluides au niveau de l’interface
  • Possibilité d’intégration totale à la chaîne de moulage par injection
  • Sécurité de process élevée et reproductibilité
  • Suppression totale des solvants, des primaires et des acides
  • Utilisation moindre de produits chimiques (précurseur)
  • Aucun rejet de COV
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articles de presse

« Symbiose du métal et du plastique »
Le revêtement plasma sécurise les composites hybrides

OBERFLÄCHEN / POLYSURFACES (Nr. 2/2017)
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Cover story:
Technologie hybride – L’adhérence pour référence

IST (International Surface Technology 1[3]/2017)
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Technique hybride : un nouveau revêtement plasma fixe les composites hybrides en moulage par injection

WERKSTOFFE IN DER FERTIGUNG (Nr. 1/2017)
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