Attivare il valore aggiunto delle guarnizioni

Le parti in elastomero provenienti dalla produzione, in forma, funzione e dimensione, rispettano naturalmente i requisiti richiesti. Sia come O-Ring o guarnizione a forma, garantiscono un'alta tenuta tecnica per il caso d'uso richiesto. Le guarnizioni sono ermetiche, flessibili, resistenti chimicamente e durevoli. Tuttavia, in molte applicazioni impegnative, i prodotti di tenuta non vengono utilizzati così come escono dalla produzione. Fornitori competenti puliscono, trattano e rivestono i prodotti prima dell'uso. Questo li rende molto più performanti rispetto alle loro vulnerabilità. Ad esempio, i valori di attrito possono essere migliorati e l'usura persino ridotta fino al 99%. Questa longevità contribuisce anche alla sostenibilità.

Le parti in elastomero o le guarnizioni non sono pulite immediatamente dopo la produzione. Residui di materiali ausiliari di produzione come olio, grasso e agenti di distacco o raffreddamento si attaccano su di esse. Il primo passo di post-elaborazione è quindi sempre un processo di pulizia. Fino agli anni '90, le guarnizioni venivano ancora utilizzate non lavate. Anche nei veicoli, i sistemi tecnici sono progettati in modo così robusto che possono tollerare particelle di sporco. Lo stesso vale per le vernici automobilistiche a base di solventi, che si lavorano bene, si asciugano rapidamente e all'epoca tolleravano anche piccole impurità in impianti o su telai grezzi. Processi di pulizia separati per le guarnizioni non erano solo inutili, ma anche indesiderati a causa dei costi aggiuntivi.

In passato, la pulizia e il trattamento successivo erano inutili

Ma questa situazione è cambiata nel frattempo. Nuove normative europee e regolamenti richiedono emissioni ridotte e processi di produzione più ecologici, colpendo in particolare i produttori di automobili. I motori diventano più efficienti e, grazie al downsizing, le parti e le tolleranze si riducono ai minimi. D'altra parte, la densità di potenza aumenta e con essa la sensibilità ai residui di sporco. Contemporaneamente, anche le vernici a base d'acqua stanno entrando in uso. Promettono basse emissioni di solventi, ma sono molto sensibili alle contaminazioni da sostanze che disturbano l'adesione della vernice. Con le richieste di componenti sufficientemente puliti, l'industria automobilistica stabilisce nuovi standard e definisce i termini di pulizia tecnica e libertà da LABS.

LABS è un acronimo per sostanze che disturbano l'adesione della vernice. Queste sostanze impediscono una bagnatura uniforme della superficie da verniciare e causano così disturbi a forma di imbuto e crateri nello strato di vernice. Per questo motivo, viene sempre più spesso richiesta la conformità LABS. Anche nel trattamento preliminare delle superfici adesive, i disturbi sono indesiderati perché riducono l'adesione. Poiché non si conoscono le sostanze che causano questi disturbi, vengono testati materiali, parti e gruppi assemblati per la conformità LABS. Mentre con metalli e molte plastiche, attraverso una pulizia intensiva, si possono rimuovere in modo sicuro gli ausiliari di produzione superficiali, per gli elastomeri una semplice pulizia superficiale non basta. È solo il trattamento con plasma che garantisce la conformità LABS.

Non solo pulito e igienico, ma anche privo di germi

Le guarnizioni pulite sono ormai una prassi consolidata nella tecnologia applicativa. La pulizia si sta evolvendo in un processo a valore aggiunto e anche le guarnizioni vengono sistematicamente pulite. Ma dove finora bastava la pulizia tecnica o la libertà da LABS, fin dall'inizio della pandemia i clienti chiedono sempre più spesso componenti prive di germi. Con processi di pulizia a più stadi, plasma e parametri di processo appositamente studiati, le guarnizioni soddisfano anche questa esigenza. Non si tratta di processi di sterilizzazione separati, ma di adattare i processi di pulizia esistenti per ottenere anche la sterilità.

Finora, i componenti disinfettati e sterilizzati sono stati riservati principalmente all'industria farmaceutica e biomedica. Tuttavia, con la pandemia del 2019, anche in altri settori industriali cresce il desiderio di guarnizioni prive di germi. A differenza dell'industria farmaceutica e biomedica, i clienti industriali non richiedono ambienti sterili o camere di decontaminazione ai loro fornitori di servizi di pulizia, poiché tali precauzioni aumenterebbero inutilmente i costi. Gli utenti attribuiscono anche grande importanza a una pulizia industriale aggiuntiva e sperano in soluzioni complete. In questi casi, sono richiesti processi combinati per unire la sterilità con la pulizia tecnica, la libertà da LABS o altri requisiti di pulizia industriale.

Con la tecnologia del plasma, si va in profondità

Nel processo a bassa pressione, il plasma viene generato sotto vuoto attraverso l'apporto di energia, che stimola l'ossigeno. In questa cosiddetta condizione di microblast, si formano radicali di ossigeno (O) e ozono (O3). I residui reattivi di ausiliari di produzione come olio, grasso e agenti di distacco o raffreddamento si ossidano e vengono estratti come gas (CO, CO2, H2O o polveri). In questo modo, vengono rimossi non solo i residui superficiali di ausiliari di produzione, ma anche i componenti di miscelazione diffusi e non legati, come i plastificanti dagli elastomeri.

Gli esperti dell'azienda OVE Plasmatec di Weil im Schönbuch sono da decenni rinomati specialisti nel campo della pulizia tecnica. Il loro campo principale è la pulizia in profondità degli elastomeri. Oltre ai metodi di pulizia a umido, OVE ha sviluppato la pulizia con plasma per creare superfici conformi a LABS, rendendola un procedimento altamente efficace. Poiché sono stati i pionieri a trasferire questa tecnologia nel settore degli elastomeri negli anni '90, sono considerati i più esperti con la maggiore esperienza nel settore.

Una volta pulite, le guarnizioni soddisfano nella maggior parte dei casi i requisiti applicativi richiesti. A seconda delle esigenze, si ottengono i risultati desiderati con il livello di pulizia appropriato. Un fornitore affidabile presta molta attenzione anche alla spedizione, all'etichettatura personalizzata o alle consegne just-in-time.

Chi può rivestire, gioca in Champions League

Le aziende entrano in Champions League quando, oltre ai livelli di pulizia di alta qualità, possono offrire anche rivestimenti. I rivestimenti possono modificare specificamente alcune funzioni delle guarnizioni. Ad esempio, possono ridurre i valori di attrito, facilitare il montaggio e aumentare le prestazioni in applicazioni dinamiche. Possono ridurre l'usura e aumentare i tempi di funzionamento. I rivestimenti più recenti possono anche rendere le guarnizioni conduttive e dissipare le cariche elettrostatiche. La carica statica sui componenti è altamente indesiderata e può causare effetti spiacevoli o dannosi.
Un nuovo rivestimento a base d'acqua, OVE40SL di OVE Plasmatec, dimostra valori eccellenti in tutti e tre gli aspetti, riducendo i valori di attrito sugli elastomeri del 75% e aumentando la resistenza all'usura. Le misurazioni hanno mostrato che l'usura può essere ridotta fino al 99%. Poiché il rivestimento è anche conduttivo, agisce contro le cariche elettrostatiche. Ciò facilita la gestione delle guarnizioni e permette un'estrazione e alimentazione sicure nei processi di montaggio automatizzato.

Un booster per molti prodotti

Pulire, trattare o addirittura rivestire le parti in elastomero dopo la produzione aumenta notevolmente le loro prestazioni. Mentre i processi di pulizia sono ormai una routine e uno standard richiesto in molte applicazioni, la domanda di componenti privi di germi sta crescendo. Come un vero e proprio tuning per le guarnizioni, un rivestimento aggiuntivo conferisce funzioni di livello superiore e trasforma le guarnizioni in un booster per molti prodotti e applicazioni.

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Fachinfo Static Charging

Come si genera la carica statica

Se e quanto gli elastomeri si caricano dipende dalla struttura del materiale e dalla sua conduttività. In generale, gli elastomeri sono poco conduttivi o conduttivi solo in minima parte. Un'analisi accurata delle cause e dei processi di carica statica aiuta a capire come e perché i materiali si caricano e perché gli effetti percepibili nelle guarnizioni in elastomero variano così tanto.

Per comprendere meglio la carica statica e l'efficacia di alcune misure correttive, è utile considerare i componenti interessati a livello atomico. Ogni oggetto, indipendentemente dal materiale, è costituito da un insieme di atomi. Questi contengono, oltre a neutroni neutri, protoni positivi nel nucleo atomico e elettroni negativi liberi di muoversi nella loro shell. In condizioni normali, il numero di protoni ed elettroni è uguale. Di conseguenza, le cariche di queste particelle si bilanciano all'interno di un atomo, rendendo l'atomo, e quindi l'intero componente, elettricamente neutro.

Se due oggetti vengono sfregati tra loro o separati, alcuni elettroni possono staccarsi dalla shell e passare ad atomi nell'oggetto vicino. Questo accade in pratica, ad esempio, quando le guarnizioni vengono estratte dalla confezione o isolate in vibratori. Le guarnizioni sfregano contro il sacchetto o il tampone vibrante. Gli elettroni iniziano quindi a muoversi a causa del contatto tra atomi. Uno dei due corpi diventa caricato negativamente a causa dell'eccesso di elettroni, l'altro positivamente a causa della mancanza di elettroni. Nei materiali non conduttivi, come alcuni polimeri, gli elettroni non possono muoversi liberamente. In questi casi, durante sfregamento o separazione, si verifica semplicemente uno spostamento delle cariche precedentemente equilibrate all'interno del componente, senza passaggio di elettroni. Il componente si carica positivamente da un lato e negativamente dall'altro. Se le cariche vengono solo spostate o anche gli elettroni si muovono tra gli atomi dipende molto dal contenuto del materiale elastomerico e può variare. Pertanto, non tutti i materiali elastomerici si caricano allo stesso modo e gli effetti negativi sono visibili solo in alcuni di essi.

Fachinfo Sterilizzazione con plasma

Come il plasma combatte virus e germi

Se un gas di processo viene energeticamente stimolato e ionizzato in vuoto, si trasforma nello stato di plasma altamente reattivo. In questa cosiddetta quarta fase di aggregazione, il gas non è più costituito solo da molecole. È invece un miscuglio di particelle diverse, come elettroni liberi e ioni, radicali e fotoni. Quest'ultimi si manifestano anche sotto forma di radiazioni UV. Questi componenti altamente reattivi del plasma a bassa pressione attivano vari processi sulle superfici delle guarnizioni trattate. Alcuni di questi spiegano chiaramente l'effetto di pulizia e sterilizzazione del plasma:
– Grazie alla loro alta energia cinetica, gli elettroni e gli ioni del plasma agiscono come proiettili. Rimuovono meccanicamente i germi dalle superfici e distruggono anche le connessioni nelle membrane cellulari di virus e batteri.

– In generale, le componenti reattive del plasma danneggiano le molecole organiche degli organismi viventi, uccidendo così i batteri presenti.

– La radiazione UV distrugge non solo i batteri, ma anche i virus. Questi ultimi non hanno metabolismo proprio e si moltiplicano utilizzando le cellule viventi. Le radiazioni UV del plasma inattivano i virus, causando la loro distruzione.

– Il vuoto sottile applicato e le temperature superficiali leggermente elevate durante i processi asciugano ulteriormente gli organismi patogeni.

Fachinfo Definizione di sterilizzazione e disinfezione

Pulito, disinfettato o sterilizzato?

Per chi non ha conoscenze mediche o farmaceutiche, può essere difficile distinguere tra pulizia, disinfezione e sterilizzazione. Alla fine, tutti i metodi di pulizia si basano su quanto vengono rimossi i germi presenti e, cosa altrettanto importante, se vengono anche uccisi o inattivati. Secondo la Commissione per l'igiene ospedaliera e la prevenzione delle infezioni (KRINKO), il semplice lavaggio elimina circa il 50-80% dei germi disturbanti, ma non uccide nessuno dei patogeni. Se gli oggetti vengono disinfettati, si riducono tra l'84% e il 99,9% i germi patogeni, inattivandoli o uccidendoli. Si tratta quindi di una riduzione definita del numero di microrganismi patogeni. Da essi non deriva più il rischio di infezione, ma anche le superfici disinfettate non sono prive di germi, sono solo ridotte. La sterilizzazione, invece, uccide completamente tutti i patogeni e i microrganismi. Non rimangono sulla superficie germi capaci di moltiplicarsi.