Témata
Reklama

Povlakování skla a plastů

04. 02. 2004

Před časem patentovala dceřiná společnost největšího německého sklářského koncernu Schott Spezialglas GmbH technologii PICVD (Plasma Impulse Chemical Vapour Deposition) - novou metodu, vyvinutou původně pro povlakování skla. Tato technologie se uplatňuje při nanášení vrstev na ochranu skla před poškrábáním, antireflexních vrstev, při aplikacích fotovoltaických vrstev, bariérové vrstvy u technického, farmaceutického a optického skla (brýlového skla), při popisování a na dekorativních povlacích pro obalové sklo. Proti běžným CVD procesům, např. pro povlakování stavebního skla, se zde nepracuje při vysoké procesní teplotě a s reakčními plyny aktivovanými při vyšší teplotě.

Technologie HiCotec pro plasty

Skupina Schott HiCotec se sídlem v Bad Gandersheimu, nově vytvořená v dubnu 2001 v rámci Schott Spezialglas, zcela nedávno tuto technologii upravila pro použití na technické plasty a otevřela nové oblasti aplikace, které sahají od vrstev odolných proti poškrábání a antireflexních vrstev pro plastové čočky a brýle, plastové displeje včetně mikroelektronických aplikací, jako jsou displeje mobilních telefonů, fotopřístrojů aj., až po bariérové a pro plyny nepropustné vrstvy na PET lahve a jiné plastové obaly a fólie. Bariérové povlaky mají zvláštní význam u obalů na léčiva, potravinové doplňky a některé citlivé potraviny.
První informace z Německa naznačují, že piva v malých nevratných PET lahvích do 0,5 litru s novými bariérovými povlaky, zaručujícími vyšší životnost a chuť piva, mohou přivést část spotřebitelů po loni zahájeném zálohování pivních plechovek. Zdá se, že padla poslední překážka pro stáčení i jakostních piv prestižních značek do lehkých PET lahví, když do běžných PET lahví se piva levnějších značek již stáčejí. Tenké vrstvy jsou zdravotně nezávadné a nejsou překážkou recyklaci.
Reklama
Reklama
Reklama

Základem je vylučování nanokompozitních vrstev

Modifikovaná technologie PICVD vytváří na povrchu skla nebo plastu submikronové a homogenní vrstvy s dobrou adhezí k substrátu, založené na sklu podobných nanokompozitních vrstvách oxidů SiO2 a TiO2 o velikosti částic řádu nízkých desítek nanometrů. Výhodou pulzní plazmové technologie je její schopnost vytvářet extrémně homogenní trojrozměrné povlaky, jaké vyžadují např. PET lahve nebo vícevrstvé (multilayer) a multifunkční povlaky pro displeje v jednom procesu. Snad největším úspěchem modifikace PICVD je schopnost vést proces při velmi nízkých teplotách, při nichž nedochází k přehřátí a rozkladu plastů.
Při procesu PICVD se substrát nachází ve vakuové komoře, kam se přivádí reakční plyn. Zavedením mikrovlnného záření se na krátkou dobu zapaluje plazma aktivující reakci a vylučování povlaku na povrchu substrátu. Proces lze přesně ovládat a zajistit u dutých předmětů povlakování na vnějším i vnitřním povrchu. Tak u brýlového skla nebo displejů lze při jednom průchodu komorou vyloučit více druhů vrstev včetně otěruvzdorných až po samočisticí "easy-to-clean", u PET lahví bariérové vrstvy v potřebné kvalitě včetně dekorací.
V oblasti povlakování PET lahví Schott HiCotec od září 2001 úzce spolupracuje s firmou Corpoplast GmbH. Výsledkem je vývoj a výroba povlakovacího zařízení na bariérové povlaky PET lahví, plynotěsných proti pronikání kyslíku a úniku CO2, s produkcí 10 tisíc povlakovaných PET lahví za hodinu, které bylo uvedeno do provozu v loňském roce.

Know-how, licence a technologie

Pro využití předností povlakování plastů technologií PICVD nabízí Schott HiCotec vývoj technologie, počínaje povlakováním dodaných vzorků, nabídkou licence a know-how procesu s přizpůsobením specifickým potřebám zákazníka, a dodávku technologického zařízení s možností integrace do stávajícího zařízení na zpracování plastů.

Diverzifikace má budoucnost

Na první pohled se zdá, že aktivitami v oboru plastů si sklářský koncern řeže větev, na které sedí. Opak je ale pravdou. Intenzivní výzkum a vývoj související s aplikací skla a plastů umožňuje kontakt a podnikání v oborech, které jsou technologickou jedničkou - informační a komunikační technologie (mikrosystémy, nanotechnologie, stereolitografie, výroba displejů a optických čipů, optická vlákna aj.), lékařská a farmaceutická technika i špičkové obaly.
Příkladem jsou nové plastové uzávěry laboratorních lahví ze skla Duran na reagencie a farmaka, využívající nový systém Duran-ident s transponderovou technikou pro identifikaci uživatele a bránící otevření nepovolanou osobou. Např. proti čárovým kódům poskytují více informací, větší bezpečnost a vyhovují požadavkům směrnice FDA 21 CFR Part 11. Systém má jednoduchý software, počítačovou správu a ruční čtecí zařízení.
Standardem jsou šroubovací uzávěry z PP ve 4 barvách a s těsněním pro sterilizační teploty do 140 °C, dále uzávěry z PBT (polybutylentereftalát) a s PTFE těsněním pro teploty do 180 °C. V provedení s transponderem umožňují získání všech informací o obsahu, složení, datu výroby, výrobní šarži aj.
-ab-
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 40109
Datum: 04. 02. 2004
Rubrika: Trendy / Materiály
Autor:
Firmy
Související články
Aplikace nanomateriálů ve strojírenství

Nanotechnologie umožňují vývoj nových generací kompozitů s vylepšenou funkčností a širokou škálou aplikací. V současnosti nanokompozity představují mnoho aplikací v mnoha průmyslových oborech. Užitné vlastnosti nanomateriálů vyplývají z jejich výjimečných fyzikálních a chemických vlastností, velikosti, tvaru či povrchové morfologii. Velikostní efekt (size efect) umožňuje výrazně zlepšovat užitné vlastnosti konvekčních materiálů. Nanotechnologie díky svému inovačnímu potenciálu již dnes výrazně ovlivňují moderní průmyslové produkty.

Pokročilé slitiny mědi a vysoce odolné mosazi

Společnost FRW Carobronze, která se specializuje na dodávky slitin mědi s pokročilými technickými vlastnostmi výrobcům v různých oborech, doplnila svoji řadu vysoce specializovaných slitin mědi o kované nebo vytlačované polotovary ze slitiny CuNi14Al2 (UN14A2) a kované nebo vytlačované polotovary z vysoce odolných mosazí CuZn19Al6 (UZ19A6) a CuZn23Al4 (UZ23A4).

Výrobní laserové technologie

Výrobní laserové technologie lze dělit mnoha způsoby-, podle použitého výkonu, délky pulzu nebo interakce s materiálem. Nejjednodušší způsob rozdělení laserových technologií je do tří skupin: dělení a odebírání materiálu, spojování materiálu a úprava povrchu materiálu. Vzhledem k rozmanitosti využití laseru není toto dělení zcela jednoznačné a existuje několik dalších technologií, které se nacházejí mezi těmito kategoriemi.

Související články
Ultra lehké komponenty vyráběné 3D tiskem

V posledních letech se do širšího povědomí dostávají aditivní technologie, neboli 3D tisk, kde je součást tvořena přidáváním materiálu nikoliv jeho odebíráním, jako je tomu u klasického obrábění. Jejich využití je zkoumáno napříč nejrůznějšími obory od strojírenství přes architekturu až po medicínu a módu. Pokud se omezíme na 3D tisk kovů, zjistíme, že aditivní technologie jsou brány jako prostředek pro výrobu tvarově složitých a občas konvenčními způsoby zcela nevyrobitelných dílů. Jsou brány jako jakási ideální výrobní technologie pro výrobu čehokoliv. V posledních letech se navíc stále více skloňuje spojení aditivní technologie a topologické optimalizace, což je způsob návrhu tvaru dílu na základě matematické optimalizace. Jak lze tušit, navržený tvar je značně složitý a často bývá označován jako organický. Takové díly jsou údajně vhodné pro 3D tisk, ale není tomu tak. Ve většině případů je realita daleko prozaičtější. Použití aditivní technologie je pouze jediná možnost, jak takový díl vyrobit.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kombinace technologií slévání a 3D tisku

Aditivní technologie přinášejí do oboru slévárenství nový pohled na věc a výrazně ovlivňují nejen proces výroby odlitků, ale i myšlení pracovníků ve slévárnách. Aditivní výroba zásadním způsobem mění zavedené pracovní postupy, systémy práce s výrobní dokumentací, technickou přípravu výroby a technologii výroby odlitků. Mění také možnosti konstrukce odlitků včetně jejich tvarové náročnosti. Proto můžeme bez přehánění tvrdit, že celou slévárnu a její postup výroby odlitků lze vměstnat do jednoho stroje - 3D tiskárny na kovy.

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Obrábění těžkoobrobitelných materiálů

Stále rostoucí požadavky výrobců proudových motorů vyžadují kontinuální vývoj žárupevných materiálů. Klasické metody obrábění jsou zde na hranici svých možností, efektivní alternativou je elektroerozivní řezání drátovou elektrodou.

Od aditivních strojů k hybridním zařízením

Zlepšující se funkčnost a výkon hardwaru, široká paleta volby materiálů a stále se zlepšující kvalita vyráběných součástí přispívají k růstu aditivní výroby. Technik ve výrobě tak získává neustále na významu.

Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Průmyslové využití nejvýkonnějších laserů

Již několik desetiletí jsme svědky postupného nabývání významu a upevňování pozice laserů nejen v průmyslových provozech, ale i ve zdravotnictví, metrologii a mnoha dalších oblastech. Na stránkách tohoto vydání je uvedeno hned několik možností jejich využití, všechny jsou však velmi vzdálené možnostem laserů vyvíjených v centru HiLASE. V Dolních Břežanech u Prahy totiž vyvíjejí „superlasery“.

Nekonvenční zpracování nové generace vysokopevných výkovků

Vysokopevnostní zušlechtěné výkovky se strukturou popuštěného martenzitu v současné době představují high-end skupinu kovárenských produktů. Díky nejnovějším poznatkům z oblasti fyzikálně-metalurgických dějů probíhajících v materiálu výkovků by skupina vysokopevnostních výkovků mohla být doplněna novou generací výkovků, jejichž struktura je tvořena nekonvenčním CFB (Carbide-Free bainitem) a QP martenzitem.

Autogen, plazma či laser?

Ať ve strojírenském, elektrotechnickém, potravinářském, chemickém či důlním průmyslu, nebo ve stavebnictví, zemědělství a mimo jiné také při výrobě dekoračních předmětů, tam všude nacházejí uplatnění CNC stroje pro termické dělení materiálů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit