CondAlign è una giovane e fiorente azienda tecnologica con una base di clienti internazionale. Il suo core business è lo sviluppo di film conduttivi innovativi per varie applicazioni, trasformando i materiali esistenti in prodotti di alto valore attraverso una tecnologia brevettata per allineare le particelle nei polimeri.
L’attività di CondAlign si basa sulla tecnologia e sullo sviluppo del prodotto prima della concessione in licenza ai clienti. Uno di questi prodotti può essere meglio descritto come un nastro biadesivo con conduttività anisotropa o piano passante. L’azienda sta costantemente espandendo il suo team piccolo ma altamente qualificato e ha recentemente migliorato la tecnologia di processo per la produzione continua roll-to-roll di pellicole conduttive nei suoi nuovi stabilimenti a Oslo, in Norvegia.
Il sistema pilota roll-to-roll (R2R) è stato fornito da Emerson & Renwick, con un sistema di polimerizzazione UV GEW LeoLED a doppia lampada integrato che polimerizza istantaneamente i rivestimenti polimerici per fissare la posizione delle particelle allineate, come illustrato. Questa è la seconda macchina installata da CondAlign e ora consente loro di offrire ai propri clienti una linea di produzione temporanea a basso volume per materiali di prova, mentre tali clienti stanno passando alla piena capacità produttiva nei propri siti di produzione. La macchina è in grado di produrre fino a 200 mq l’ora di film finito, sufficienti a fornire al cliente campioni per attività di qualifica, prototipazione e marketing.
CondAlign funziona con una gamma di prodotti per clienti provenienti da diversi segmenti di mercato. Possono trattarsi di nastri e substrati elettricamente conduttivi, nonché materiali di interfaccia termica per l’industria elettronica, pellicole biocompatibili per il settore sanitario e membrane per la separazione di gas e liquidi. Le aree di applicazione definiscono le proprietà del materiale richieste per ciascun film, come conduttività, elasticità, spessore, peso, morbidezza, trasparenza, adesività e biocompatibilità.
A causa di questa diversità di applicazioni, gli spessori del film possono variare da 5 µm a 3 mm. Le pellicole più pesanti sono spesso del tipo termicamente conduttivo e contengono ceramiche o composti come il nitruro di boro. Ciò rappresenta una sfida per il sistema di polimerizzazione UV e, per garantire una polimerizzazione coerente, il secondo gruppo lampada UV LED è stato progettato per essere reversibile in modo che possa irradiarsi anche da sotto il campione.
Durante il processo di produzione è fondamentale garantire che la quantità precisa di particelle conduttrici venga aggiunta al polimero per ogni particolare lavoro, per garantire che il prodotto finito abbia le proprietà corrette. Un contenuto eccessivo di particelle ha un effetto dannoso sulla morbidezza, elasticità e adesività delle pellicole finite. Anche gli additivi conduttivi sono costosi. La concentrazione ottimale delle particelle viene controllata nella fase di miscelazione e la corretta distribuzione e orientamento delle particelle viene ottenuta quando il substrato viene fatto passare tra le piastre degli elettrodi sopra e sotto il suo percorso. Il substrato passa quindi immediatamente attraverso il sistema di polimerizzazione UV e la polimerizzazione istantanea blocca le particelle in posizione per garantire che la pellicola sia di qualità costantemente elevata, il che è fondamentale per le prestazioni del prodotto finito.
Il viaggio dalla richiesta iniziale del cliente fino alla consegna è un processo lungo, come Morten Lindberget, VP Business Dev. & Sales di CondAlign spiega: “Sebbene la tecnologia sia collaudata, deve essere ogni volta adattata con precisione all’applicazione del cliente, attraverso test e sviluppo approfonditi. Nel momento in cui tutte le parti concordano la licenza, il cliente ha la totale certezza che la tecnologia raggiungerà e supererà tutti i requisiti di produzione. Tuttavia, la parte di sviluppo del lavoro diventa più semplice con ogni progetto, poiché possiamo basarci sull’esperienza e sulla conoscenza di un numero costantemente crescente di progetti.”
Il processo brevettato CondAlign offre un prodotto superiore che sostituisce efficacemente i tradizionali film conduttivi anisotropi (ACF), poiché questi tendono ad essere più pesanti e meno flessibili e necessitano di temperatura e pressione elevate per aderire a una superficie. Come commenta Lindberget: “Il prodotto CondAlign è molto più facile da lavorare, viene semplicemente rilasciato da un rivestimento e aderisce a temperatura ambiente con una pressione solo moderata. È ideale per molti dei prodotti elettronici di consumo che vediamo arrivare oggi, che sono sottili, leggeri e flessibili. La vecchia elettronica della scatola nera sta scomparendo rapidamente.”
Phillip Mayhew è l’ingegnere capo di CondAlign e lavora a stretto contatto con il nuovo sistema R2R. Sottolinea la facilità d’uso della macchina e il modo in cui il sistema di polimerizzazione UV LED contribuisce a tale semplicità: “Penso che la cosa migliore che si possa dire del sistema UV LED è che fa semplicemente il suo lavoro ogni volta, senza problemi. Posso regolare tutto ciò che voglio e funziona esattamente e perfettamente ogni volta. Lo usiamo ormai da circa nove mesi e di solito operiamo solo al 20-30% circa della capacità di potenza del LED. Con le pellicole più spesse e termicamente conduttive arriviamo fino a circa il 60% di potenza, quindi abbiamo ancora ampio margine di manovra”. Aggiunge: “La velocità della linea a cui possiamo lavorare tende ad essere dettata dal tempo impiegato dalle particelle per allinearsi sotto le piastre degli elettrodi, non dal processo di polimerizzazione.”
CondAlign funziona anche con materiali polimerizzati a caldo e in passato ha utilizzato un sistema di polimerizzazione ad arco di mercurio per polimeri polimerizzati con UV, ma il calore generato sulle pellicole era problematico e poteva causare grinze. Il passaggio ai LED ha risolto questo problema, poiché il calore generato dai moduli LED durante il processo di polimerizzazione è minimo. I materiali polimerizzati con UV sono preferibili in tutte le applicazioni in cui la polimerizzazione UV è un’opzione, come spiega Mayhew: “Un tipico materiale polimerizzato a caldo richiede da cinque a dieci minuti di asciugatura a 150°C e la nostra macchina è lunga circa cinque metri, quindi come potete immaginare la velocità della nostra linea sarebbe proibitivamente lenta, indipendentemente dal calore generato e dai costi sostenuti. Fortunatamente per noi, il LED rappresenta la soluzione perfetta. Per fare un paragone, con il LED ora possiamo mantenere la temperatura del substrato a 25°C costanti.”
La scelta di CondAlign di gruppi lampada LED con lunghezza d’onda di 365 nm è stata inizialmente guidata dalle esigenze di un particolare progetto e Mayhew riteneva che nel tempo avrebbero dovuto investire in più gruppi lampada per diverse lunghezze d’onda. Tuttavia, questo si è rivelato non essere il caso, come egli stesso descrive: “Da allora abbiamo utilizzato i gruppi lampada da 365 nm per un’ampia varietà di progetti e hanno sempre funzionato con successo. Semplicemente non c’era motivo di apportare un cambiamento. Tuttavia, non sappiamo quali saranno le esigenze del prossimo cliente e quindi potremmo doverci adattare… ma i gruppi lampada LED GEW di cui disponiamo sono basati su cassette e quindi, se dobbiamo cambiare la lunghezza d’onda, è semplicemente il caso di cambiare le cassette.”
Con così tante opportunità di business adatte ai prodotti e ai servizi di CondAlign, la sfida per il team affiatato è concentrare il proprio tempo e le proprie risorse sulle aree di business più fruttuose. Come spiega Morten Lindberget: “Ci sono così tante strade… c’è un enorme mercato di display per l’elettronica di consumo, e l’intera area dei materiali di interfaccia termica sta crescendo rapidamente a causa del mercato dei veicoli elettrici. Ci sono anche elettrodi ECG, elettronica flessibile ibrida e cerotti medici, solo per citarne alcuni. Ma avere troppi affari è un problema e ora disponiamo della tecnologia e delle attrezzature UV giuste per consentirci di massimizzare ogni singola opportunità di vendita.”
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