A tecnologia de plasma já é bastante usada para promover adesão em peças de polímero em outros países. Atualmente, ela vem ganhando força também na indústria brasileira.
“Assim como sólido, líquido e gasoso, o plasma também é considerado um estado da matéria. Mais precisamente, é denominado o quarto estado da matéria ou um gás ionizado”, explica Bruno Bellotti Lopes, engenheiro de controle e automação, gestor de Engenharia de Plasmas na Surface Brasil LTDA e membro executivo da rede de tecnologia de plasmas na Alemanha – BALTICNET.
A seguir, explicaremos melhor o que é e quais as aplicações do plasma industrial ou atmosférico.
O que é plasma
De acordo com Bruno, o plasma é o estado da matéria que vem após os três primeiros. Ou seja, temos: líquidos, sólidos, gasosos e plasma.
“Ao fornecer energia cinética às moléculas de um gás, estas se chocam com tanta velocidade que conseguem se ionizar transformando-se em plasma: uma mistura de radicais, íons e elétrons”, explica o engenheiro.
O plasma, portanto, é um estado bastante energético, visto fisicamente na forma de uma tocha fria (30°C a 90°C).
Ao entrar em contato com os materiais, essa tocha de plasma quebra imediatamente a tensão superficial, ou seja, há um aumento da energia da superfície. Com isso, é possível aplicar adesivos, tintas ou selantes sem que haja a necessidade de limpeza, lixamento, flambagem ou primers.
Como o plasma é gerado
Bruno explica que existem diversas maneiras de gerar plasmas, que vão desde as naturais, como as auroras boreais, até as comerciais e mais conhecidas, como a tecnologia de plasma para TVs.
Em processos industriais, porém, o plasma pode ser aplicado de duas maneiras:
- Vácuo: observado em algumas técnicas de metalização ou na fabricação de componentes da indústria de microeletrônica.
- Atmosférico: por meio de tochas quentes que chegam a temperaturas de 2500-3000⁰C para a realização de cortes em peças metálicas. Ou então, por meio de tochas frias (30⁰C a 90⁰C) para o pré-tratamento de polímeros sem danificá-los.
A tecnologia plasma e a adesão aprimorada
Muitos materiais não apresentam boas propriedades de adesão.
“Para um determinado material (tintas, resinas, adesivos etc) obter um bom desempenho na adesão a uma superfície são necessárias no mínimo duas condições: (i) área de contato entre a superfície e o material que se deseja aderir e (ii) ligações químicas disponíveis para estabelecer as conexões necessárias”, explica Bruno.
Além disso, materiais sem boas propriedades de adesão contam com moléculas que se acomodaram química e fisicamente. Portanto, não possuem “interesse” em novas ligações.
O engenheiro explica que as ligações da superfície desses materiais precisam ser quebradas. Com isso, será gerada uma instabilidade que levará a novas ligações para que haja estabilidade novamente.
A tecnologia de plasma, porém, conta com energia suficiente para romper as ligações da superfície e gerar instabilidade para aumentar a adesão. “Com isso, o material aderente percorre mais intimamente as microestruturas (rugosidade) da superfície”, completa Bruno.
Aplicações da tecnologia de plasma na indústria
O plasma pode ser usado no processo industrial de maneira contínua, especialmente antes de um processo de recobrimento adesivo ou de tinta.
“É possível também associar paralelamente bicos aplicadores de plasma sobre um cabeçote para formar uma espécie de “pente”. Com esta associação é possível tratar superfícies com áreas maiores (1 a 2 metros), por exemplo, chapas de aço galvanizado ou fibra de vidro – clássica aplicação na produção de paineis”, exemplifica o engenheiro.
O plasma ainda colabora para otimizar os processos na indústria e reduzir custos, uma vez que ele pode ser um excelente substituto para o primer, por exemplo. Ele também pode ser usado como pré-tratamento para melhorar a adesão de polímeros, permitindo o uso de materiais com menor custo em aplicações de alta performance.
Em resumo, a tecnologia do plasma altera as propriedades químicas das superfícies, mas sem impactar de maneira negativa nas propriedades do substrato. “Para processos industriais, é especialmente interessante, pois não requer insumos além de energia elétrica e ar comprimido, dessa forma, torna-se uma tecnologia que não produz efluentes tóxicos caracterizando-a como uma tecnologia verde”, completa Bruno.
