自動車外装品――複雑な複合材料のクリーニング・活性化

現在の自動車外装品は、金属製のテーラードブランク材(TWB)からシート成形複合材(SMC)やガラス繊維強化プラスチック(GFRP)、ハイブリッドプラスチックまで、幅広い材料を複雑に組み合わせて製造されています。これら材料の表面特性は、それぞれ大きく異なっています。

プラズマ前処理技術は、安定した材料を組み合わせ、高品質表面仕上げを施し、確実に接着するために欠かせない技術です。この技術は、経済的にも環境的にも、これからもっと求められるようになるでしょう。

 

このページのトピック: 

技術応用の成功事例  テーラードブランク材の接合  防汚ナノコーティングへの接合

塗装のタッチアップ  ポリマー塗装の離型  塗装工場ツール  

自動車のプラスチックドアハンドルの接着  タイヤの強化

自動車外装品におけるOpenair-Plasma®アプリケーションの成功例

  • PP/EPDM複合材製バンパーの塗装前の表面活性化
  • Openair-Plasma®によるSMC製フェンダーの塗装前表面前処理
  • グレイジング処理前のセラミックコーティングの超微細洗浄
  • ガラス製サンルーフの防水接合用アルミニウムフレームの超微細洗浄
  • ポリマー塗装離型コーティング

 

プラズマ表面処理、テーラードブランク材の接合、レイヤー接合、確実な接着、構造強化用前処理

テーラードブランク材とは、厚さや強度の異なる各種材料の層で構成される鋼板です。この鋼板は、自動車外装品製造用の半完成品として作られています。使用中に高い応力負荷に曝される場所や部分に材料の層を追加し、部分的に強化処理を施すことができます。特殊な強化接着剤を使用すれば、その構造強度をさらに高めることが可能です。

この工程でOpenair-Plasma®前処理を利用すれば、材料層を確実に接着することができます。 材料を組み合わせることにより、材料の軽量化や衝突の安全性強化という大きなメリットを得ることができます。

 

防汚ナノコーティングへの接合

最新のロータス効果ナノコーティングや超疎水性トップコートにより、優れた防汚機能を備えた表面を生み出すことが可能となりました。ただ、これらコーティングの表面張力は非常に小さく、それが欠点となっています。

数多くの接着剤メーカーが、これらコーティングへの接合能力を備えた製品を提供していると謳っています。しかし、この種の接着剤は、狭い範囲のプロセスウィンドウ(温度/湿度)でしか使用することができず、風乾時間も限られています。

Openair-Plasma®を用いて疎水性・無極性コーティングを前処理することにより、表面を全体または部分的に、そして効果的に活性化し、接着能力を長期にわたって持続させることができます。 このシンプルな方法を利用すれば、例えばドアシールやトリムストリップ、型式プレートを接合する場合に、風乾時間が長い揮発性有機化合物を使っていない接着剤を用いて確実に接着することができます。

 

Openair-Plasma®による仕上塗装 – 本来のクリアコートへの完璧な接着

車体用塗装システムは、eコート、プライマー、ベースコート、クリアコートの複数の層で構成されています。塗装の不具合や粒子の混入が生じた場合には、仕上げ塗装作業(マスキング、研磨、再塗装)に手間をかける必要があります。

クリアコート(トップコート)自体の表面張力は小さいため、新たなコーティングをクリアコートに接着するためには、前処理を行わなければなりません。

1車体全体の再処理を行う方法としては、選択的なプラズマ前処理が経済的かつ効果的な選択肢となります。プラズマトリートのOpenair-Plasma® プロセスを利用すれば、局所的な仕上げ塗装が可能となり、また車体全体の塗装作業前に前処理を行うこともできます。 Openair-Plasma®では、低圧チャンバーは必要ありません。

低圧プラズマプロセスによるポリマー塗装離型コーティング

洗浄が必要な表面に離型コーティングを施すことで、オーバースプレーの除去レベルを大幅に改善できます。これにより、極性金属の表面(通常は亜鉛めっき鋼)に耐塗料性を有するポリマーの薄い層を塗布します。この離型コーティングには、塗料や有機コーテイングの付着を大幅に低減する効果があります。塗装離型コーティングは、低圧プラズマプロセスAurora® で効率的に塗布することができ、高い耐久性と優れた離型性能を発揮します。

プラズマトリート社は、フラウンホーファー研究機構(IFAM)と提携して、この種の高性能離型コーティングを開発しました。PermaCLEAN Plus®と呼ばれるサービスです。

自動車のプラスチックドアハンドルに最高の塗装密着性

大気圧プラズマ(Openair-Plasma®)または低圧プラズマプロセスAuroraを使用することで、自動車のドアハンドルを効果的に前処理することができます。どちらの前処理法が適しているかは、必要とされる処理量と使用される特定の塗装技術により決まります。

大気圧プラズマ前処理が特に適しているのは、 Openair-Plasma® ノズルを塗装ラインの真上に設置できるフラットライン塗装工程です。

ロボットやスピンドルコンベアタイプの機械で塗装を行う場合、塗装ブース内でのドアハンドル搬送はよく部品キャリアで行われますがこの種のプロセスにはAurora低圧前処理法が適しており、Auroraの前処理チャンバー内で、部品トレイのドアハンドルの部品表面を均一かつ確実に活性化できます。 

ポリアミドによる自動車タイヤの強化(Kevlar®メッシュなど)

自動車のタイヤはトレッドとタイヤの骨格で構成されています。自動車タイヤは、オイルやスチール、硫黄化合物、Kevlar®、ポリエステル、最大80種類もの各種グレードのゴム、アラミド、亜鉛、樹脂、シリカなど、200種類以上の材料で製造されています。

タイヤの定格速度とハンドリングを向上させるため、タイヤのトレッドはKevlar® (アラミド)により強化されており、トレッドの素材とKevlar® メッシュをしっかりと接合させて、タイヤが大きな重力に耐えられるようにすることが極めて重要です。大量生産では、この接着を促進するために、アラミドのメッシュを苛性硫酸で前処理します。

今後の展覧会とイベント

見本市やイベントでプラズマを身近に感じてください!

利用できるイベントはありません。