Tugeva ja töökindla nakkuvuse saavutamine erinevate materjalide vahel on komposiitide valmistamise ja plasti valmistamise valdkonnas endiselt pidev probleem. Madala pinnaenergia tõttu on paljud suure -jõudlusega plastid-, mida hinnatakse nende sitkuse ja keemilise vastupidavuse poolest,-hüdrofoobsed ning nende liimimine, printimine või katmine on keeruline. Delaminatsioon, kehv trükimääratlus ja valmiskoostude vähenenud konstruktsiooni terviklikkus on vaid mõned probleemid, mis võivad sellest põhipiirangust tuleneda. Tööstus on selle takistuse ületamiseks kasutanud tipptasemel-pinna modifitseerimise tehnikaid. Nende hulgas on koroonalahenduse töötlemisest saanud võtmetehnoloogia plastkomposiitide sidumistugevuse parandamisel, pakkudes skaleeritavat, tõhusat ja keskkonnasõbralikku lahendust.
Plastide koroonaravi teadusAtmosfääri plasmatöötluse tüüp, mida nimetatakse koroonaraviks, loob kõrge-pingega elektrilahenduse üle elektroodi ja maandatud rulli, mida plastsubstraat läbib. Ilma materjali mahuomadusi muutmata muudab see protseduur oluliselt materjali pinda mikroskoopilisel tasemel. Ümbritsev õhk ioniseeritakse tühjenemisega, tekitades plasma, mis sisaldab vabu radikaale, ioone ja energeetiliste elektronide. Kui see plasma põrkab vastu plastpinda, lõhub see molekulaarsidemeid ja lisab polaarseid funktsionaalrühmi, peamiselt karbonüül-, hüdroksüül- ja karboksüülrühmi. Tehnoloogia tõhusus sõltub sellest oksüdatsiooniprotsessist. Koroonatöötlus muudab ühekordse-inertse mittenakkuva pinna pinna polaarsuse ja energia tõstmise tõttu äärmiselt tundlikuks. Märguvust suurendavad oluliselt äsja toodetud polaarrühmade loodud aktiivsed kohad. Selle tulemusena võivad katted, laminaadid, liimid ja tindid levida ühtlasemalt ning luua tugevamad keemilised ja füüsikalised sidemed plastalusega. Märkimisväärne positiivne seos on leitud töödeldud pinnal suurenenud funktsionaalrühmade sisalduse ja sellest tuleneva seondumistugevuse vahelise seose kvantitatiivsel valideerimisel.
Plastikust komposiitrakenduste peamised eelisedKoroonaravi kasutamine annab jälgitavaid ja mitmekesiseid eeliseid, mis lahendavad otseselt peamised tootmisprobleemid. Peamine eelis on sideme tugevuse oluline paranemine. Koroonatöötlus tagab komposiitmaterjalidele töökindla liidese, mis takistab kihtide eraldumist ja pikendab toote eluiga, kui plast on seotud teiste polümeeride, metallide või tekstiilidega. Sellest sõltuvad rakendused alates konstruktsioonilistest autokomponentidest kuni painduvate pakendilaminaatideni. Töödeldud pind tagab katte suurepärase ühtluse, erksad värvid ja teravama graafika trükkimisel ja katmisel. See eemaldab peaaegu täielikult levinud vead, sealhulgas aukude tekitamise, kattekihi kihistumise ja tindi roomamise, mis vähendab materjali raiskamist ja ümbertöötlemiskulusid. Funktsionaalsete katete pealekandmine, mis kaitsevad hapniku, niiskuse või teatud elektriliste omaduste eest, nõuab toiduainete pakendites või elektroonikakomponentides kasutatavate plastide pidevat pinnaaktiveerimist. Sisseehitatud tootmisprotsessidesse, nagu kile ekstrusioon, trükkimine või lamineerimisliinid, saab hõlpsasti kaasata kaasaegseid koroonatöötlusseadmeid. See välistab vajaduse eraldi partii{8}}töötlemise faasi järele ja võimaldab pidevat,-lennul{10}}pinna ettevalmistamist, tagades püsiva kvaliteedi. Selle meetodiga saab kasutada paljusid termoplaste, nagu polüestrit, polükarbonaati, polüolefiine (polüetüleen, polüpropüleen) ja nailonit.
Tööstuslikud rakendused ja materjali{0}}spetsiifilised tulemusedKoroonaravi on kasulik paljudes tööstusharudes, kus plastkomposiidid on üliolulised. Pakendisektoris on see kõige populaarsem rakendus. Pakendi terviklikkuse, esteetilise atraktiivsuse ja tõkkekindluse tagamiseks töödeldakse polüolefiinkilesid (nagu PE ja PP) tavaliselt enne printimist või lamineerimist alumiiniumi või muude polümeeridega. Autotööstuses ja kosmosetööstuses on kergete komposiitide puhul, mis sageli sisaldavad kiud{3}}tugevdatud polümeere, vajalik suurepärane liidese adhesioon. Kui sellistest materjalidest nagu polüpropüleenkomposiidid koosnevad komponendid on koroonatöödeldud, tugevneb sidumistugevus hilisemaks värvimiseks, katmiseks või kokkupanemiseks teiste materjalidega. Tekstiilide ja lausriide puhul on polüester ja polüpropüleen näited sünteetilistest kangastest, mis on hüdrofoobsed ja mida on keeruline viimistleda või värvida. Funktsionaalsete katete või laminaatide nakkuvust, värvipüsivust ja värvi omastatavust parandab tekstiilide või lausriide koroonatöötlus. Elektroonikas töödeldakse vooluringi väljatrükkide, kaitsvate konformsete kattekihtide ja etikettide täiuslikku nakkumist koroonatöötlusega tehnilistest polümeeridest, nagu PET või PC, koosnevad täppiskomponendid. Suure jõudlusega-kiudude puhul on koroonatöötlus oluline samm tänapäevaste materjalide (nt polüimiidkilede või polü(p-fenüleenbensobisoksasool) (PBO) kiudude pinnakeemia muutmisel, et võimaldada tugevate{11}}komposiitstruktuuride vaikudega tugevat nakkumist. Koostisosade koroonatöötlus võib uuringute kohaselt isegi mõjutada puidukiu/polüetüleenkomposiitide töötlemise reoloogiat, vähendades sulamis viskoossust ja võib-olla parandades töödeldavust.
Rakendamine ja parimad tavadKoroonaravi edukaks rakendamiseks on vajalik hoolikas planeerimine. Konkreetse plastmaterjali ja soovitud tulemuse sobitamiseks on põhikriteeriumide hulgas õige võimsustiheduse, elektroodide paigutuse ja töötlemiskiiruse valimine. Enne täielikku-juurutamist on tungivalt soovitatav ravisätted tootmisnäidiste abil proovikäibetega kinnitada. Lisaks on usaldusväärsete ja reprodutseeritavate tulemuste saamiseks oluline hoida seadmeid-puhtana ja tagada stabiilse väljundvõimsuse{5}}. Süsteemi tõhususe ja tööaja suurendamiseks peaksid operaatorid saama koolitust õige seadistuse, ohutusprotseduuride ja põhiliste tõrkeotsingu kohta.
JäreldusPlastkomposiitide toimivuse parandamiseks on koroonalahenduse töötlemine proovitud{0}}ja-tõene, tõhus ja oluline tehnoloogia. Suurem liimimistugevus, parem trüki- ja kattekvaliteet ning suurem toote töökindlus paljudes tööstusharudes on kõik võimalik tänu plasti pinnakeemia mõistmisele. Koroonatöötluse tähtsus suure jõudlusega, mitmest materjalist{5}}komposiitide struktuurse terviklikkuse ja funktsionaalse edu tagamisel suureneb ainult siis, kui nõudlus nende materjalide järele kasvab. Selle pinnaaktiveerimistehnoloogia integreerimine on oluline samm kvaliteedi ja innovatsiooni suunas inseneride ja tootjate jaoks, kes soovivad nihutada plastkomposiitmaterjalide piire.