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A l’occasion du dernier salon international des plastiques K 2025, Plasmatreat, leader mondial dans le développement et la fabrication de systèmes de plasma à pression atmosphérique pour le prétraitement des surfaces, a pu démontrer une nouvelle fois les avantages de sa technologie Openair-Plasma® pour les composants en plastique. Plasmatreat en a ainsi profité pour présenter les derniers développements de sa technologie plasma et notamment un procédé innovant, développé pour l’industrie automobile, de traitement de surface en moule des pièces et des composants en plastique avant application des systèmes de revêtement polyuréthanes (PUR)..

Un nouveau procédé pour des performances exceptionnelles et une fiabilité à long terme grâce à la technologie plasma.

Les systèmes de revêtement en polyuréthane (PUR) sont déjà largement utilisés dans le secteur automobile pour la fabrication de pièces extérieures, telles que les capots et les pare-chocs avant. Ces revêtements protègent les composants en plastique des agressions extérieures, absorbent les chocs et présentent des propriétés d’auto-réparation en cas de dommages mécaniques.

Cependant, la tendance actuelle à fabriquer des composants à partir de monomatériaux économiques et de plastiques standards, comme le polypropylène (PP) au détriment des plastiques techniques, tels que le PC+ABS, afin de réduire les coûts et d’améliorer la recyclabilité, engendre de nouveaux défis.

En raison de leurs propriétés et de leur composition de surface, les plastiques bon marché ou recyclés sont particulièrement difficiles à traiter industriellement. Le PP étant un matériau non polaire, le système PUR réactif n’y adhère pas. De même, les peintures, les adhésifs, les mastics, les encres et les revêtements n’y adhèrent pas de manière fiable et ne durent pas longtemps. Dans ces conditions, il est difficile de répondre à des exigences élevées telles que la liaison structurelle, la durabilité et l’efficacité.

Un prétraitement de surface est donc essentiel. Les méthodes de prétraitement classiques, telles que le traitement à la flamme ou l’utilisation de promoteurs d’adhérence chimiques, augmentent la force d’adhérence. Toutefois, elles présentent des inconvénients majeurs, notamment : un apport de chaleur important susceptible d’endommager le composant, la nécessité de mesures supplémentaires en matière de sécurité au travail et d’environnement, et des interruptions de production dues aux temps de manipulation et de séchage.

Afin de surmonter ces obstacles et améliorer l’adhérence des plastiques, Plasmatreat, en collaboration avec l’institut de recherche Neue Materialien Bayreuth (NMB), a mis au point un nouveau procédé permettant de modifier les surfaces des pièces moulées par injection avant l’application de systèmes de revêtement PUR.

En effet, Openair-Plasma® peut être utilisé directement après le moulage par injection de la pièce en PP et avant le procédé innovant de revêtement PUR en moule. Cette technologie de Plasmatreat élimine les inconvénients des méthodes de prétraitement classiques. Grâce à ses caractéristiques technologiques Openair-Plasma® a la particularité d’améliorer la qualité, réduire les rebuts, simplifier les étapes de production et diminuer l’impact environnemental.

Cette nouvelle approche développée par Plasmatreat et l’institut de recherche Neue Materialien Bayreuth (NMB) démontre le potentiel d’un procédé de revêtement PUR en moule (In-Mold Coating) efficace, performant et respectueux de l’environnement.

Openair-Plasma® pour le revêtement PUR intégré au moule : un procédé en ligne entièrement automatisé et rapide qui améliore l’adhérence.

D’un point de vue pratique, les composants plastiques sont fabriqués et traités immédiatement après le moulage par injection grâce à une nouvelle buse plasma extra-large spécialement développée. Guidée par un robot, la buse effectue avec précision et à grande vitesse un prétraitement Openair-Plasma® sur une large surface des composants. Ainsi, la surface entière d’une pièce moulée par injection (par exemple un capot) peut être prétraitée au plasma en un temps réduit. Les composants sont ensuite recouverts du revêtement PUR dans le même système.

En effet, outre l’adhérence physique due à la rugosité de surface, la surface de PP activée forme désormais des liaisons chimiques avec le système de revêtement PUR réactif. Ceci prépare de manière optimale les pièces pour le revêtement PUR ultérieur et optimise la surface en fonction des propriétés d’adhérence requises.

Par ailleurs, l’unité de contrôle plasma (PCU) développé par Plasmatreat pour superviser le traitement va surveiller en continu tous les paramètres du procédé plasma grâce à des modules d’assurance qualité intégrés, garantissant ainsi fonctionnalité et reproductibilité.

Ce procédé de fabrication combine donc le moulage par injection, le prétraitement plasma et le revêtement PUR en une chaîne de production entièrement automatisée, évitant les opérations logistiques, de nettoyage et les temps d’attente supplémentaires.

Un revêtement PUR efficace grâce au traitement plasma : des avantages conséquents qui ouvre de nouvelles perspectives pour l’industrie.

Cette nouvelle application du procédé Openair-Plasma® offre de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de prétraitement de surface :

 Le prétraitement plasma à l’air libre augmente l’énergie de surface des plastiques non polaires, tels que le polypropylène (PP), permettant une adhérence permanente et fiable du revêtement PUR. La fiabilité du procédé plasma garantit des résultats constants et une qualité reproductible, même pour des pièces aux géométries complexes. Par ailleurs, contrairement au traitement thermique conventionnel, la pièce est exposée à une chaleur nettement inférieure, ce qui évite tout dommage aux composants.

 L’utilisation d’Openair-Plasma® permet également de réduire l’épaisseur de la pièce en plastique, engendrant ainsi des économies. De plus, le procédé est très efficace et très flexible. Le prétraitement plasma peut être réalisé sur de grandes surfaces ou de manière sélective car il est réalisé en ligne, automatisé et piloté par robot. La large buse plasma s’adapte rapidement aux vitesses de traitement élevées.

 Les pièces pouvant être traitées directement, sans temps de séchage ni étapes de nettoyage supplémentaires, le revêtement PUR dans le moule permet des cycles de production courts et des volumes élevés.

 Autre avantage : la protection de l’environnement. En plus d’améliorer la qualité, ce procédé n’émet aucun COV et remplace également les procédés polluants tels que traitement à la flamme ou l’utilisation d’apprêts à base de solvants chimiques.

La collaboration entre NMB et Plasmatreat est née d’une demande spécifique de l’industrie automobile. Cette solution démontre comment concilier préservation des ressources, efficacité et qualité optimale des produits.

Au final, avec ce procédé de revêtement PUR en moule, Plasamtreat ouvre des perspectives totalement nouvelles pour l’industrie automobile et bien d’autres secteurs, comme celui des appareils électroménagers par exemple.

https://www.plasmatreat.fr