O trio impossível, resolvido: aderência mais ecológica, mais barata e mais forte possibilitada à escala industrial

Uma nova parceria entre a Tantec e a empresa americana Reliabotics abriu o caminho para um processo de aderência industrial superior.

Este processo não é apenas mais barato do que os tradicionais, mas também garante uma aderência mais forte, sendo simultaneamente melhor para o ambiente.

Ao combinar a sofisticada experiência de limpeza com carbono da Reliabotics com a nossa tecnologia de plasma e corona, a nova solução pode proporcionar qualidades adesivas superiores sem a introdução de produtos químicos mais fortes ou processos mais trabalhosos.

Na verdade, a joint venture permite processos de preparação e aderência totalmente automatizados sem a necessidade de intervenção humana.

O processo garante uma aderência mais forte e de maior qualidade, algo que pode parecer trivial se considerarmos apenas produtos de consumo de baixo custo. No entanto, se considerarmos as marcações numa anca artificial, as medidas numa seringa médica ou mesmo a tinta e o revestimento no nosso carro, de repente, a força adesiva torna-se crítica.

Neste artigo, apresentaremos o processo de preparação essencial que conduz à colagem real. A preparação, como ficará a saber, é um pré-requisito para que qualquer cola funcione, independentemente do material.

Melhor limpeza significa melhores qualidades adesivas

Colar algo numa superfície oleosa pode ser difícil ou até impossível. Para que a cola funcione corretamente e com a maior força de aderência possível, temos de limpar cuidadosamente a peça antes de aplicar a cola.

Mesmo que a peça pareça limpa, os níveis micro e nano da superfície revelarão óleo, gordura e poeira da fábrica, sendo que tudo isto diminuirá as qualidades adesivas da peça e, consequentemente, colocará a qualidade da peça em risco.

No nível micro, qualquer superfície (independentemente de quão lisa) consiste em cristas e vales em miniatura que atraem e capturam partículas de gordura e poeira, evitando que a cola adira a essas cristas e vales.

Para limpar completamente a superfície, temos de dissolver a gordura e o óleo, bem como remover partículas de poeira dos vales microscópicos.

Onde falham os métodos de limpeza tradicionais

Embora os toalhetes humedecidos com álcool possam dissolver parte da gordura e a lavagem química possa remover a maior parte da poeira e gordura, novos estudos mostraram que a limpeza com carbono (também conhecida como limpeza com gelo seco) é de longe um método superior de limpeza de peças. A limpeza com carbono “remove” as partículas de poeira, dissolve a gordura e é capaz de limpar até as menores fendas da superfície.

Tradicionalmente, a limpeza com gelo seco é reservada para peças maiores e mais duradouras. A tecnologia depende da trituração de paletes de dióxido de carbono congelado em balas do tamanho de partículas e do disparo destas a alta velocidade contra a superfície que necessita de limpeza.

No entanto, este método requer o carregamento manual das paletes e supervisão humana constante. Além disso, a limpeza tradicional com gelo seco é um método agressivo, o que a torna inútil na limpeza de materiais como vidro, plástico quebradiço ou peças eletrónicas delicadas.

Resolução do problema do gelo seco

Com a introdução do novo método de limpeza com gelo seco carbónico da Reliabotics, todas estas limitações podem ser eliminadas.

A necessidade de paletes congeladas é substituída por um simples fornecimento de CO2 na forma líquida ou gasosa. Para necessidades de limpeza em grande escala, um depósito de CO2 pode ser instalado junto aos depósitos de nitrogénio e oxigénio fora do edifício da fábrica. Para necessidades de limpeza menores, garrafas de CO2 podem ser diretamente ligadas ao bico de limpeza.

O simples fornecimento de CO2 abre as portas a um processo de limpeza totalmente automatizado, tornando desnecessária a supervisão humana. Como o bico de limpeza é suficientemente pequeno para encaixar num braço robótico industrial comum, o processo pode ser pré-programado no braço robótico e ser integrado numa linha de produção totalmente automatizada.

O novo método modera até a agressividade da limpeza tradicional com gelo seco sem comprometer o rigor e a qualidade da limpeza. O bico de limpeza processa um fluxo de gelo seco suficientemente suave para limpar superfícies de vidro, equipamentos eletrónicos e plásticos, enquanto permanece suficientemente forte para limpar componentes industriais de aço com superfícies oleosas. Esta é uma combinação exclusiva desta tecnologia.

No entanto, a limpeza meticulosa também tem um custo: o processo de limpeza com carbono reduz a energia da superfície do objeto a um nível tão baixo que os adesivos não têm nada a que se “fixar”. A superfície fica “demasiado limpa”, por assim dizer.

Para que os adesivos atinjam todo o seu potencial e garantam fixações fortes e seguras, temos de reativar a energia da superfície, um processo que aperfeiçoamos na Tantec há mais de 40 anos.

A tecnologia de plasma ativa e intensifica as qualidades adesivas

Basicamente, o plasma é o quarto estado da matéria. Embora nos consigamos lembrar dos três estados “habituais” da matéria que aprendemos na escola – sólido, líquido e gasoso – o quarto estado é bem menos conhecido.

O quarto estado, plasma, ocorre quando a matéria é aquecida para além do estado gasoso até um estado em que os átomos individuais se desprendem inteiramente das moléculas e flutuam livremente. Isto acontece com temperaturas de cerca de 3000 K (4940 ºF). Para esclarecer, quando uma substância está no estado gasoso, os átomos ainda estão ligados à molécula quando estão a flutuar no ar.

Num laboratório ou numa fábrica, tecnologias mais recentes permitem que o plasma seja criado a temperaturas muito mais baixas, sob um processo controlado e em escalas industriais.

Tratamento de plasma – Tecnologia superior 

As vantagens do tratamento de plasma não passam facilmente despercebidas.

Em primeiro lugar, expor as peças ao tratamento de plasma ajuda a limpar a superfície da peça no nível nano. Embora a limpeza de plasma não seja tão eficiente como a limpeza com carbono acima referida, a mesma pode ser suficiente onde a limpeza não tenha de ser tão vigorosa.

Em segundo lugar, o tratamento de plasma é o método mais eficiente de ativar a energia da superfície da peça. Ao introduzir peças que foram submetidas a uma limpeza com carbono para tratamento de plasma, conseguimos o melhor dos dois mundos: uma superfície limpa de forma diligente, sem gordura ou poeira que impeça a aderência, e uma superfície totalmente energizada com qualidades adesivas máximas.

Por fim, o tratamento de plasma é a única tecnologia de ativação de energia de superfícies que pode ser introduzida à escala industrial sem comprometer as peças ou o ambiente e sem prejudicar a rentabilidade.
A combinação do tratamento de plasma da Tantec e a nova forma de limpeza com gelo seco da Reliabotics permite a plena certeza de que tudo o que quisermos colar ficará colado o maior tempo possível.

Uma alternativa mais ecológica e barata

Atualmente, a preparação antes da colagem envolve habitualmente a lavagem exaustiva e posterior secagem. Este processo tem custos elevados, tanto para o ambiente como em termos financeiros.

A lavagem envolve produtos químicos agressivos e caros, bem como grandes quantidades de água. Tanto os produtos químicos como o consumo de água implicam um preço ambiental. Este é um preço do qual os consumidores, os governos e as próprias empresas estão cada vez mais conscientes e não estão dispostos a pagar.

Os consumidores já estão a exigir produtos “verdes” que deixem pouca ou nenhuma pegada ambiental. Para competir no futuro, as empresas devem levar a sério a agenda verde e ajustar os produtos e a produção para minimizar o impacte ambiental.

Neste sentido, substituir a tradicional lavagem química pela moderna limpeza com carbono e pelo tratamento de plasma é um passo importante.

Embora a limpeza com carbono utilize CO2, os mecanismos que capturam o CO2 após a limpeza já foram implementados em vários locais. As soluções tecnológicas para um processo de limpeza com gelo seco neutro em CO2 já estão disponíveis.

Olhando para o tratamento de plasma, o impacte ambiental limita-se a incluir o consumo de energia envolvido no processo. Consequentemente, comprar eletricidade de fontes sustentáveis é a única iniciativa necessária para garantir um tratamento de plasma ecológico.

Financeiramente sustentável 

A eliminação de equipamentos de lavagem industriais das fábricas permite mais do que uma vantagem financeira.

Em primeiro lugar, o simples ato de se removerem os equipamentos de lavagem e de serem substituídos por braços robóticos que podem funcionar quer com o bico de limpeza com carbono quer com o bico de plasma irá poupar espaço dispendioso na fábrica. É uma unidade mais pequena capaz de produzir o mesmo resultado ou até mesmo um melhor.

Em segundo lugar, ambas as tecnologias se adequam aos braços robóticos industriais standard. Portanto, o processo de limpeza pode ser aplicado como uma unidade independente preparada para objetos fixos ou como parte de uma linha de produção totalmente automatizada.

Nenhuma destas tecnologias requer supervisão humana e o fornecimento dos gases necessários apenas requer alguns tubos ligados aos depósitos externos.

Em terceiro lugar, embora os gases necessários para o processo não sejam gratuitos, os custos da água e dos produtos químicos ultrapassam largamente os da aquisição dos gases necessários. Dependendo do processo anterior e da natureza da peça que precisa de limpeza, as empresas poupam entre 4 a 8 dólares por hora em primário e entre $10 a 15 dólares por hora em água e produtos químicos para lavagem.

Em suma, a nova dupla de limpeza com carbono e tratamento de plasma dá realmente resposta ao resultado final triplo, permitindo-nos uma alternativa mais barata com maior qualidade e menor pegada ambiental.