Trattamento Corona o Plasma consentono di avere una maggiore adesione di inchiostri per la decorazione di materiali metallici.

La qualità e la durata di una stampa digitale è influenzata dalla capacità degli inchiostri di fissarsi in modo stabile ai supporti. Questo vale per tutte le tecnologie oggi a disposizione del mercato, anche se con l’apertura del digitale su alcuni settori “nuovi” (come l’interior decoration o la meccanica) questo problema è diventato ancora più importante e vincolante sulla qualità del prodotto finito.
Doveroso fare una piccola premessa. Parliamo di tecnologie digitali nate per il mondo della comunicazione visiva, quindi per lo più destinate ad applicazioni più temporanee e meno soggette al contatto diretto con persone o cose. Dalle grandi affissioni alla cartellonistica, dalle etichette ai pannelli per una fiera, dalla t-shirt promozionale al gadget, questo mondo richiede spesso più una qualità visiva che deve durare al massimo qualche mese, se non addirittura qualche giorno. Una laminazione e di solito risolvo il problema della durata o resistenza agli agenti atmosferici. Se invece parliamo di mobili, di box doccia, di pavimenti o carte da parati, cambiano i parametri di valutazione e soprattutto cambia la durata che il prodotto deve garantire. Ma non solo. Parliamo prevalentemente di decorazione di materiali e oggetti a cui non dobbiamo alterare l’aspetto e la sensazione materica, dove decorazione non significa comunicazione, dove decorazione è sostanzialmente nobilitazione di un qualcosa che viene apprezzato per le sue caratteristiche uniche. Esempio classico è la stampa di un parquet, o di un piano da lavoro in marmo o acciaio: la stampa può dare un valore aggiunto di personalizzazione a questi prodotti/materiali, ma non deve alterarne le caratteristiche, la manutenzione, le prestazioni.

Negli scorsi numeri abbiamo già parlato di tessile e di legno, indicando trattamenti legati al pre e post. Questa volta ci concentriamo sui metalli, su come renderli “stampabili” e su come garantire la corretta durata e manutenzione del manufatto.
Se parliamo di metallo, la prima cosa che viene in mente è il mondo dell’interior, con lavelli, piani per le cucine professionali, cappe, ma anche oggetti di illuminazione, complementi di arredo, fino ad arrivare a cose particolari come le riproduzioni fotografiche su lastre o i rivestimenti per pareti e pavimenti in acciaio. Oltre a questi, chiaramente, ci sono mille altre possibili applicazioni, che vanno dalla componentistica meccanica (dagli scarichi per le moto ai telai delle biciclette) agli oggetti legati all’utilizzo quotidiano (accendini, borracce, pentole, sottopiatti…). Ovunque si usa del metallo può intervenire la stampa digitale per dare un tocco unico e di personalizzazione. Tuttavia, a parte i sistemi appositamente studiati per questi materiali, spesso frutto della ricerca specifica dell’industria produttrice, i sistemi di stampa digitale (soprattutto se con inchiostri non a base solvente) possono avere problemi di adesione su queste superficie, pregiudicando la qualità, precisione e durata del lavoro di decorazione. Questo perché la superficie metallica normalmente non assorbe sostanze esterne per la sua natura chimica, spesso anzi le respinge (se così non fosse sarebbe veramente difficile pulire un piano cottura in acciaio). Quindi, per poter stampare con precisione e con una buona qualità queste superfici (e in generale le superfici refrattarie come possono essere anche materiali plastici come PP, PE e PVC) si deve intervenire sullo stato stesso della materia, caricandone gli ioni (creando un legame tra superficie e pigmenti) o aprendone i pori (consentendo dunque la penetrazione del pigmento all’interno della superficie. Normalmente si usano due tecnologie specifiche per compiere questa operazione, il trattamento Corona o il trattamento Plasma. Vediamo brevemente di cosa si tratta, visto che differiscono per la tecnologia e per le applicazioni.

TRATTAMENTO CORONA
Il trattamento Corona si ottiene creando una scarica elettrica – a alto voltaggio e alta frequenza – in uno spazio (air gap) limitato 1 o 2 mm), lineare e uniforme tra un elettrodo sottoposto ad alta tensione (tramite un generatore di potenza collegato a un trasformatore elevatore di tensione) e un contro-elettrodo rivestito di materiale isolante (solitamente un rullo) collegato a massa. 
La scarica elettrica provoca una ionizzazione per urto: alcuni ioni presenti nell’aria, accelerati dal campo elettrico applicato, urtano qualche molecola neutra provocandone la ionizzazione. Le nuove particelle cariche così formate a loro volta ionizzano per urto altre molecole in un effetto a valanga che provoca la rottura dielettrica dell’aria. Per esempio, quando gli elettroni vanno a contatto con il polietilene hanno un’energia tale da rompere il legame idrogeno-carbonio o carbonio-carbonio. I radicali così formati reagiscono con la scarica corona, principalmente in ossidazione. I gruppi funzionali così formati sono polari e quindi forniscono le basi per l’adesione degli inchiostri da stampa, lacche, adesivi, ecc.
La scarica corona trova la sua migliore applicazione sui materiali flessibili (film plastici, film metallizzati, alu foil, carta) con qualche eccezione per materiali semirigidi (foglie di materiale plastico come PE, PP, PVC o lastre con spessori limitati a 10-15 mm).
Non rappresentano un limite per il trattamento Corona né le larghezze del materiale, né le velocità di lavoro. Dimensionando correttamente la potenza del generatore corona è infatti possibile adattarsi alle velocità di lavoro desiderate (da 5 a 500 m/min).
I trattamenti corona producono emissioni di ozono, quindi vanno prese le opportune precauzioni.

TRATTAMENTO PLASMA
Il Plasma atmosferico si ottiene creando un campo elettrico in aria e direzionando la scarica sul substrato da trattare. È solitamente ottenuto in aria, ma è anche possibile l’utilizzo di gas. Il trattamento plasma atmosferico è puntuale e pertanto meglio si adatta per il trattamento di piccole superfici. Il trattamento plasma non produce ozono! La scarica plasma è ottenuta infatti da una torcia che viene posizionata sulla linea di produzione in posizione fissa. I materiali da trattare scorrono davanti alla torcia e vengono trattati. La scarica plasma essendo puntuale, raggiunge elevati livelli di energia e permette di raggiungere livelli di tensione superficiali molto elevati, soprattutto sui materiali plastici. Il Plasma sottovuoto si ottiene in una camera sottovuoto riempita con un definito volume di gas al quale si applica un campo elettrico. Questa tecnologia viene utilizzata prevalentemente per trattare oggetti tridimensionali di varie dimensioni che vengono introdotti nella camera plasma. Il processo non è adatto per lavorazioni in continuo, o per trattare materiali/film in bobina (reel-to-reel). Inserendo determinati gas e sostanze all’interno della camera plasma è anche possibile ottenere dei rivestimenti speciali (coating) su supporti plastici: il rivestimento è depositato da una reazione chimica innescata dal gas nel campo plasma, l’adesione è quindi ottimale.

CONCLUSIONE
Questi due trattamenti consentono dunque una maggiore qualità di stampa su metallo e altri materiali. Ma sono anche indicati per l’applicazione di trattamenti protettivi e finiture particolari. A tal proposito, va ricordato come soprattutto nel campo della decorazione di interni e dell’arredamento, una delle caratteristiche più importanti è legata alla pulizia e manutenzione dei manufatti decorati, che devono essere in grado di resistere a detergenti e liquidi di pulizia spesso aggressivi. Dove è richiesta una resistenza estrema si può ricorrere anche a verniciature ad alta resistenza fatte con appositi forni (tipo carrozzeria), o prevedere una seconda ricottura dei materiali per stabilizzare le stampe e integrarle in modo permanente al materiale.

Gc/ki6