家電製品の耐久性を高めるプラズマトリート社のプラズマ技術

洗濯機、ストーブ、食器洗浄機などの家電製品は大量生産が行われており、その多くの製品ライフサイクルは短いものとなっています。その一方で、材料の接合に関しては長期安定性を備えていなければならず、またそのプロセスはコスト効率に優れていなければならないという厳しい要件が課せられています。そのため、シンプルでコスト効率性と耐久性に優れた材料の接合方法を実現するための手段として、製造プロセスにおける接着接合に対する注目が高まっています。その他にも、特に水分やアルカリによる家電製品の摩耗の観点から、スクリーン印刷の長期安定性が重要な要素となっています。

 

このページのトピック: 

長所 洗濯機部品の接合 ハンドル・ヒンジストリップの接合

高感度操作ディスプレーへの高品質パッド印刷 指紋の付着を防ぐナノコーティング

疎水性低圧プラズマコーティングによるエネルギー効率に優れた食器洗浄機

Openair-Plasma® 前処理は、ロボットを利用した自動化が可能であり、製造プロセスに簡単に組み入れることができます。このシステムを製造プロセスに組み入れれば、ボタンを押すだけで表面前処理を確実にモニタリングし、再現することができます。

プラズマトリート社では、家電製品業界における世界的な大手メーカーとの協力のもと、独自の新たなOpenair-Plasma® 用途の開発に次々と成功を収めています。

Openair-Plasma®による家電製品前処理のメリット:

  • ポリプロピレン(PP)などの代替材料の使用による材料コストの削減; 化学接着剤の使用を避け(プライマー不要)、手作業による製造段階を効率化することにより、製造コストを削減; 精密かつ局所的な活性化により品質を改善

Andreas Landeck

MIELE Cie & Co. KG 産業エンジニアリングプロジェクトマネージャー

メンテナンスの容易性があり、もう一方には完全な処理の安全性があります。

- Andreas Landeck, MIELE Cie & Co. KG 産業エンジニアリングプロジェクトマネージャー

洗濯機部品(ドア、ドラム、カバーパネル、カウンターウェイト)接合前のプラズマ処理

Openair-Plasma® は、洗濯機製造プロセスにおいてさまざまな用途を担っています。洗濯機ドアに欠かせないすべてのポリプロピレンプラスチック部品の接合から、複合材パネルへのプラスチックストリップの接合、ドラム内の金属部品同士の接合、動的に高い応力を受けるポリマーコンクリート製カウンターウェイトの接合まで、Openair-Plasma® は前処理における新たな標準技術となっています。

Openair-Plasma®前処理と接着剤とを適切に組み合わせて使用すれば、ほぼ全ての材料において極めて耐久性に優れた接合を実現することができます。したがってOpenair-Plasma®前処理は、事実上無限の可能性を備えています。

オーブンドアのハンドル・ヒンジストリップの接合‐極めて耐久性に優れたガラスとセラミックスの接合

金属にセラミックコーティングガラスを接合する際には、表面の前処理に関する難しい問題が生じます。自動車業界では直接グレイジング処理プロセスに関する経験から、ごくわずかな汚染や埃であっても、接着力の長期安定性を損ね、総合的な故障をもたらす原因となることを遙か以前から学んできました。

金属材料とガラスセラミック材料の双方にOpenair-Plasma®前処理を施すことにより、このプロセスを簡素化し、確実に安定化させ、溶剤を使用した手作業によるクリーニングを不要化することができます。

そのため、製造技術の必要性の観点からは、溶剤を回収するための複雑な吸引装置も不要となるという利点もあります。

効果的な前処理――Openair-Plasma®による高感度操作ディスプレーへの高品質パッド印刷

洗濯機、オーブンなどの家電製品の操作パネルに要求される品質面の特徴としては、魅力的な外観と耐摩耗性があげられます。そこで高光沢白色ポリプロピレン構成材をパネルに使用し、そこにパッド印刷を施します。ただし、溶剤不使用インクをこの種の無極性プラスチックに確実に接着するためには、前処理を施す必要があります。

従来の前処理法(コロナ前処理や火炎前処理など)の場合、熱によって光沢性表面を破壊してしまうことが多く、高光沢ポリプロピレン(PP)の前処理にはあまり適した方法ではありませんでした。

Openair-Plasma®処理では、回転式プラズマジェットを使用し、熱による影響を最小限に抑えつつ、高レベルの表面活性化を行うことができます。そのため、上記の用途に最も適したソリューションを提供することができます。 

高品質ステンレス鋼表面を保護する、指紋の付着を防ぐ透明ナノコーティング

(オーブン、食器洗浄機、冷蔵庫など)の金属化プラスチック/ステンレス鋼表面には、消費者に強い印象を与える魅力的な装飾を施すことができます。ただし、その表面に仕上げを施さない限り、短期間で美しさが失われ、指紋や洗浄剤による腐食が生じます。

PlasmaPlus® プロセスを利用すれば、保護機能を長期間維持することが可能な新型透明ナノコーティングを施すことができます。このコーティングには、抗菌作用を付け加えることもできます。この種のナノコーティングは、最終加工段階においてインラインで施すことが可能です。

フラウンホーファー研究所(IFAM)が開発した指紋の付着を防ぐコーティング ‐ 指紋を見えにくくする 革新的ナノコーティング :<br/> このコーティングの最大の特徴は、光沢や 粗度など、コーティング自体の表面特性を維持する機能があります。また金属/プラスチック製の艶消し表面での利用に特に適しています。

フラウンホーファー研究所(IFAM)が開発した基本となるプロセスは、二段階で構成されています。このプロセスでは、まず薄いフィルムに液体を塗布し、次にプラズマや光を照射して架橋を形成します(エキシマー技術、スマートプラズマプロセス)。©Fraunhofer IFAM

エネルギー等級A++:疎水性プラズマコーティングによるエネルギー効率に優れた食器洗浄機

家庭用家電製品には、それぞれのエネルギー効率を基準とした等級が割り当てられています。例えば食器洗浄機の場合には、一般的な汚れが付着した一般的な皿の洗浄・乾燥過程で消費するエネルギー量が、特定のエネルギー消費量以下でなければなりません。また家電製品内部に残っている水滴の数が、エネルギー効率等級の分類を決定する大きな要因となります。

疎水性を備えたプラズマコーティング(PlasmaPlus®プラズマポリマーコーティング)を施すことにより、この要件を満たす重要な要因とすることができます。疎水性機能性コーティングの表面張力は小さく、したがって水滴が確実に壁や皿、銀製ビンから流れ落ち、乾燥プロセスにかかる時間を大幅に短縮することができます。

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