Tantec und Reliabotics machen Unmögliches möglich : Grünere, kostengünstigere und stärkere Adhäsion für die Industrie

Eine neue Kooperation zwischen Tantec und dem amerikanischen Unternehmen Reliabotics hat den Weg für einen überlegenen industriellen Adhäsionsprozess geebnet. Dieser Prozess ist nicht nur kostengünstiger, sondern führt auch zu einer stärkeren Adhäsion und ist gleichzeitig umweltschonender als herkömmliche Prozesse.

Durch die Kombination von Reliabotics‘ komplexem Know-How im Bereich Reinigung mit unserer Plasma- und Coronatechnologie erzielt die neue Lösung eine bessere Adhäsionsfähigkeit, ohne dass dabei aggressivere Chemikalien oder langwierigere Prozesse zum Einsatz kommen. Hierbei ermöglicht das Joint Venture vollautomatische Vorbehandlungs- und Adhäsionsprozesse, die ganz ohne menschliches Eingreifen auskommen.

Der Prozess garantiert eine stärkere, qualitativ hochwertige Adhäsion – etwas, das unbedeutend erscheinen mag, wenn man nur an kostengünstige Kundenprodukte denkt. Bei der Markierung künstlicher Hüften, medizinischer Spritzen oder der Lackierung und Beschichtung Ihres Autos kommt der Adhäsion aber plötzlich eine entscheidende Bedeutung zu.

In diesem Artikel werden wir Ihnen den entscheidenden Vorbehandlungsprozess vor dem tatsächlichen Kleben vorstellen. Wie Sie erfahren werden, ist eine Vorbehandlung unabhängig vom Material Voraussetzung für einen funktionierenden Klebeprozess.

Bessere Reinigung bedeutet bessere Adhäsionsfähigkeit

Etwas auf eine ölige Oberfläche zu kleben, kann schwer bis unmöglich sein. Damit der Klebstoff seine volle Wirkung und die bestmögliche Adhäsionskraft entfaltet, muss das zu klebende Teil vor der Aufbringung des Klebstoffs gründlich gereinigt werden.

Selbst, wenn das Teil sauber aussieht und sich auch so anfühlt, weisen die Oberflächen auf der Mikro- und Nanoebene Öl-, Fett- und Staubrückstände aus der Fabrik auf – und genau diese Rückstände verringern die Adhäsionsfähigkeit des Teils und gefährden somit seine Qualität.

Auf der Mikroebene besteht jede Oberfläche – egal, wie glatt sie erscheint – aus kleinsten Wölbungen, die Fett- und Staubpartikel anziehen und aufnehmen und den Klebstoff daran hindern, an diesen Vertiefungen haften zu bleiben.

Für eine gründliche Reinigung der Oberfläche müssen Fett-, Öl- und Staubpartikel aus diesen mikroskopischen Vertiefungen gelöst werden.

Wo herkömmliche Reinigungsmethoden versagen

Während die Reinigung mit Alkohol einen Teil der Schmiermittel und eine chemische Reinigung einen Großteil von Staub und Fetten entfernt, haben neue Studien gezeigt, dass eine Kohlendioxidreinigung – auch bekannt als Trockeneisreinigung – diese Methoden bei weitem übertrifft. Eine Kohlendioxidreinigung „schaufelt“ Staubpartikel weg, löst Fett und ist in der Lage, selbst kleinste Spalten auf der Oberfläche zu reinigen.

Traditionell kam die Trockeneisreinigung eher bei größeren und langlebigeren Teilen zum Einsatz. Ursprünglich basierte die Technologie auf der Zerkleinerung von Pellets aus gefrorenem Kohlendioxid in Partikel, die dann mit hoher Geschwindigkeit auf die zu reinigende Oberfläche geschossen wurden.

In diesem Fall ist jedoch Personal zur Beladung und ständigen Beaufsichtigung erforderlich. Bei der traditionellen Trockeneisreinigung handelt es sich außerdem um eine sehr aggressive Methode, die deshalb auf zum Beispiel Glas, empfindliche Kunststoffe oder Elektroteile nicht anwendbar ist. 

Lösung des Trockeneisproblems

Mit Einführung seiner neuen Methode zur Trockeneisreinigung hat Reliabotics all diese Probleme gelöst.

Die gefrorenen Pellets wurden durch eine einfache Versorgung mit CO2 in flüssiger oder in Gasform ersetzt. Für größere Reinigungsvorhaben kann ein CO2-Tank neben den Nitrogen- und Sauerstofftanks außerhalb der Fabrik installiert werden. Bei kleineren Vorhaben reicht es, CO2-Flaschen direkt an die Reinigungsdüse anzuschließen.

Die einfache Versorgung mit CO2 ermöglicht einen voll automatisierten Reinigungsprozess ohne menschliches Eingreifen. Da die Reinigungsdüse klein genug ist, um auf einen normalen, industriellen Roboterarm zu passen, kann der Roboterarm entsprechend programmiert und in eine voll automatisierte Produktionslinie integriert werden.

Die neue Methode mindert die Aggressivität der traditionellen Trockeneisreinigung, ohne bei der Gründlichkeit und Qualität der Reinigung Kompromisse zu machen. Die Reinigungsdüse produziert einen Trockeneisstrom, der schonend genug ist, um Glasoberflächen, elektronische Geräte und Kunststoffe zu reinigen, dabei aber trotzdem stark genug ist, um industrielle Stahlteile mit öligen Oberflächen zu reinigen. Dies ist eine einzigartige Kombination.

Trotzdem hat eine sorgfältige Reinigung natürlich auch ihren Preis: Die Kohlendioxidreinigung senkt die Oberflächenenergie des gereinigten Objekts so weit ab, dass Klebstoffe daran nicht mehr „festhalten“ können. Die Oberfläche wird sozusagen „zu sauber“.
Damit Klebstoffe ihr volles Potenzial entfalten und eine sichere und starke Befestigung möglich ist, muss die Oberflächenenergie reaktiviert werden – ein Prozess, den wir bei Tantec schon seit mehr als 40 Jahren ständig weiterentwickeln.

Plasma-Technologie aktiviert und intensiviert die Adhäsionsfähigkeit

Im Wesentlichen ist Plasma der vierte Aggregatzustand. Während Sie die drei „normalen“ Aggregatzustände – fest, flüssig und gasförmig -wahrscheinlich aus der Schule kennen, ist der vierte allerdings weniger bekannt.

Der vierte Aggregatzustand – Plasma – entsteht, wenn eine Materie über den Gaszustand hinaus erhitzt wird und einen Zustand erreicht, in dem die einzelnen Atome sich ganz von den Molekülen lösen und sich frei bewegen. Dies passiert bei ungefähr 3,000 K (4,940 F ). Im Gegensatz hierzu sind die Atome immer noch mit dem Molekül verbunden, wenn sie sich durch die Luft bewegen, solange sich ein Stoff im Gaszustand befindet.

Im Labor kann Plasma mit Hilfe neuer Technologien bei weitaus geringeren Temperaturen im Rahmen eines kontrollierten Prozesses und im industriellen Umfang generiert werden.

Plasmabehandlung – Überlegene Technologie

Die Vorteile einer Plasmareinigung sind nicht zu übersehen.

Zum einen unterstützt eine Plasmabehandlung die Reinigung eines Teils auf der Nanoebene. Die Plasmareinigung ist dabei nicht so effizient wie die oben beschriebene Kohlendioxidreinigung, kann aber ausreichen, wenn keine derart intensive Reinigung erforderlich ist.

Zum anderen ist eine Plasmabehandlung die intensivste Methode, um die Oberflächenenergie eines Teils zu aktivieren. Wenn man Teile, die zuvor mit Kohlendioxid gereinigt wurden, einer Plasmabehandlung unterzieht, bekommt man das Beste aus beiden Welten: Eine industriell gereinigte Oberfläche ohne Fette oder Staub, die die Adhäsion mindern können, sowie eine voll energetisierte Oberfläche mit maximaler Adhäsionsfähigkeit.

Zu guter Letzt ist Plasmabehandlung die einzige Technologie zur Oberflächenaktivierung, die industriell genutzt werden kann, ohne die Umwelt und Ihre Bilanz in Mitleidenschaft zu ziehen.

Die Kombination aus Tantecs Plasmabehandlung und Reliabotics‘ neuer Trockeneisreinigung garantiert Ihnen, dass alles, was Sie zusammenkleben möchten, so lange wie möglich halten wird.

Eine grünere und billigere Alternative

Heutzutage beinhaltet eine Vorbehandlung vor dem Kleben typischerweise eine umfangreiche Reinigung und nachfolgende Trocknung. Dieser Prozess belastet sowohl die Umwelt als auch Ihre Finanzen.

Bei der Reinigung kommen aggressive, teure Chemikalien und große Mengen an Wasser zum Einsatz. Dies hat Folgen für die Umwelt, die Konsumenten, Regierungen und die Unternehmen selbst immer weniger eingehen möchten.

Konsumenten verlangen bereits jetzt nach „grünen“ Produkten mit einer geringen oder ohne Umweltbelastung. Um in Zukunft konkurrenzfähig zu sein, müssen Unternehmen die grüne Agenda ernst nehmen und ihre Produkte und Produktion anpassen, um deren Umweltauswirkungen zu minimieren.

Hierbei ist das Ersetzen der traditionellen chemischen Reinigung mit einer modernen Kohlendioxidreinigung plus Plasmabehandlung ein wichtiger Schritt.

Mechanismen zum Auffangen des bei der Reinigung verwendeten CO2s sind bereits an mehreren Orten implementiert worden. Die technologischen Lösungen für einen CO2-neutralen Trockeneisreinigungsprozess sind bereits verfügbar.

Bei der Plasmabehandlung beschränken sich die Umweltauswirkungen auf den Energieverbrauch während des Prozesses. Eine umweltfreundliche Plasmabehandlung kann also dadurch sichergestellt werden, dass der Strom für die Behandlung aus nachhaltigen Quellen bezogen wird.

Finanzielle Nachhaltigkeit

Die Entfernung industrieller Reinigungsanlagen aus der Fabrik bietet mehr als einen finanziellen Vorteil.

Zum einen spart der Ersatz der Reinigungsanlagen durch Roboterarme mit Düsen für Kohlendioxidreinigung und Plasma wertvollen Platz. Hier ist eine kleinere Einheit in der Lage, ein gleich gutes oder sogar besseres Ergebnis zu erzielen.

Zum anderen eignen sich beide Technologien für den Einsatz industrieüblicher Roboterarme. Der Reinigungsprozess kann deshalb sowohl mit einer separaten Einheit als auch als Teil einer vollautomatisierten Produktionslinie durchgeführt werden.

Keine dieser Technologien erfordert menschliches Eingreifen und zur Versorgung mit den nötigen Gasen benötigt man lediglich ein paar Leitungen zur Verbindung mit den außen platzierten Tanks.

Zu guter Letzt sind die verwendeten Gase zwar nicht umsonst, aber weitaus kostengünstiger als das Wasser und die Chemikalien, die in traditionellen Verfahren verbraucht werden. Abhängig vom vorherigen Prozess und der Art der Teile, die gereinigt werden, sparen Unternehmen zwischen 4-8 $ pro Stunde an der Grundierung und 10-15$ pro Stunde an Wasser und Chemikalien.

Alles in allem bietet Ihnen das neue Duo aus Kohlendioxidreinigung und Plasmabehandlung eine kostengünstigere Alternative mit besseren Ergebnissen und geringeren Umweltauswirkungen und hat somit wirklich positive Auswirkungen auf Ihre Bilanz.