CondAlign to młoda, prężnie rozwijająca się firma technologiczna z międzynarodową bazą klientów. Jej podstawową działalnością jest opracowywanie innowacyjnych folii przewodzących do różnych zastosowań, przekształcanie istniejących materiałów w produkty o wysokiej wartości dzięki opatentowanej technologii wyrównywania cząstek w polimerach.
Działalność CondAlign opiera się na rozwoju technologii i produktów przed udzieleniem licencji klientom. Jednym z takich produktów jest najlepiej opisana taśma dwustronna o przewodności anizotropowej, czyli przelotowej. Firma stale powiększa swój mały, ale wysoko wykwalifikowany zespół, a ostatnio udoskonaliła technologię procesową do ciągłej produkcji folii przewodzących typu „roll-to-roll” w swoich nowych zakładach w Oslo w Norwegii.
Pilotażowy system „roll-to-roll” (R2R) został dostarczony przez firmę Emerson & Renwick wraz ze zintegrowanym, podwójnym systemem utwardzania UV GEW LeoLED, który natychmiastowo utwardza powłoki polimerowe, ustalając położenie ułożonych cząstek, jak pokazano na ilustracji. Jest to druga maszyna zainstalowana przez firmę CondAlign, która umożliwia jej teraz oferowanie klientom tymczasowej linii produkcyjnej o małej objętości do materiałów testowych, w czasie, gdy klienci ci przechodzą na pełne moce produkcyjne we własnych zakładach produkcyjnych. Maszyna jest w stanie wyprodukować do 200 m2 gotowej folii na godzinę, co wystarczy na dostarczenie klientowi próbek do kwalifikacji, prototypowania i działań marketingowych.
CondAlign współpracuje z szeroką gamą produktów dla klientów z kilku segmentów rynku. Mogą to być taśmy i podłoża przewodzące prąd elektryczny, a także materiały interfejsu termicznego dla przemysłu elektronicznego, folie biokompatybilne dla sektora opieki zdrowotnej oraz membrany do separacji gazów i cieczy. Obszary zastosowań definiują wymagane właściwości materiału każdej folii, takie jak przewodność, elastyczność, grubość, waga, miękkość, przezroczystość, przyczepność i biokompatybilność.
Ze względu na tę różnorodność zastosowań grubość folii może wynosić od 5 µm do 3 mm. Najcięższe folie są często foliami przewodzącymi ciepło i zawierają ceramikę lub związki, takie jak azotek boru. Stanowi to wyzwanie dla systemu utwardzania promieniami UV i aby zapewnić spójne utwardzanie, druga głowica lampy UV LED została zaprojektowana tak, aby była odwracalna, dzięki czemu może naświetlać również spod próbki.
Podczas procesu produkcyjnego niezwykle ważne jest zapewnienie dodania do polimeru dokładnej ilości cząstek przewodzących dla każdego konkretnego zadania, aby mieć pewność, że gotowy produkt ma właściwe właściwości. Nadmierna zawartość cząstek ma szkodliwy wpływ na miękkość, elastyczność i przyczepność gotowych folii. Dodatki przewodzące są również drogie. Optymalne stężenie cząstek kontrolowane jest na etapie mieszania, a prawidłowy rozkład i orientacja cząstek osiągana jest w trakcie przepuszczania podłoża pomiędzy płytkami elektrod powyżej i poniżej ich ścieżki. Następnie podłoże natychmiast przechodzi przez system utwardzania promieniami UV, a natychmiastowa polimeryzacja blokuje cząstki na miejscu, zapewniając niezmiennie wysoką jakość folii, co ma kluczowe znaczenie dla wydajności gotowego produktu.
Droga od pierwszego zapytania klienta do dostawy jest długim procesem, jak twierdzi Morten Lindberget, wiceprezes ds. rozwoju biznesowego. & Sales w CondAlign wyjaśnia: „Chociaż technologia jest sprawdzona, należy ją za każdym razem precyzyjnie dostosować do zastosowania klienta, poprzez wyczerpujące testy i rozwój. Do czasu uzgodnienia licencji przez wszystkie strony klient ma całkowitą pewność, że technologia spełni, a nawet przekroczy wszystkie jego wymagania produkcyjne. Jednakże część rozwojowa pracy staje się łatwiejsza z każdym projektem, ponieważ możemy bazować na doświadczeniu i wiedzy zdobytej podczas stale rosnącej liczby projektów.”
Opatentowany proces CondAlign zapewnia doskonały produkt, który skutecznie zastępuje tradycyjne anizotropowe folie przewodzące (ACF), ponieważ są one zwykle cięższe i mniej elastyczne, a do związania z powierzchnią wymagają wysokiej temperatury i ciśnienia. Jak komentuje Lindberget: „Produkt CondAlign jest o wiele łatwiejszy w użyciu, wystarczy go wyjąć z podkładu i przylega w temperaturze pokojowej przy jedynie umiarkowanym nacisku. Jest idealny do wielu dostępnych obecnie urządzeń elektronicznych, które są cienkie, lekkie i elastyczne. Elektronika starej czarnej skrzynki szybko znika.”
Phillip Mayhew jest głównym inżynierem w CondAlign i ściśle współpracuje z nowym systemem R2R. Podkreśla łatwość obsługi maszyny i sposób, w jaki system utwardzania UV LED przyczynia się do tej prostoty: „Myślę, że najlepsze, co można powiedzieć o systemie UV LED, to to, że po prostu wykonuje on swoją pracę za każdym razem i bez problemu. Mogę ustawić w nim wszystko, co chcę, i za każdym razem działa dokładnie i doskonale. Używamy go już od około dziewięciu miesięcy i zwykle pracujemy tylko przy około 20% do 30% mocy diody LED. W przypadku najgrubszych folii termoprzewodzących osiągamy moc około 60%, więc nadal mamy duże pole manewru. Dodaje: „Prędkość linii, z jaką możemy pracować, jest zwykle podyktowana czasem potrzebnym do wyrównania się cząstek pod płytkami elektrod, a nie procesem utwardzania”.
Firma CondAlign pracuje również z materiałami utwardzanymi termicznie i w przeszłości stosowała system utwardzania łukiem rtęciowym w przypadku polimerów utwardzanych promieniowaniem UV, ale ciepło wytwarzane na foliach było problematyczne i mogło powodować marszczenie. Przejście na diody LED rozwiązało ten problem, ponieważ moduły LED wytwarzają minimalną ilość ciepła podczas procesu utwardzania. Materiały utwardzane promieniowaniem UV są preferowane we wszystkich zastosowaniach, w których możliwe jest utwardzanie promieniami UV, jak wyjaśnia Mayhew: „Typowy materiał utwardzany ciepłem wymaga czasu suszenia od pięciu do dziesięciu minut w temperaturze 150°C, a nasza maszyna ma około pięciu metrów długości, więc jak można sobie wyobrazić, prędkość naszej linii byłaby zbyt mała, nie mówiąc już o wytwarzanym cieple i poniesionych kosztach. Na szczęście dla nas, LED stanowi idealne rozwiązanie. Dla porównania, dzięki diodom LED możemy teraz utrzymać temperaturę podłoża na stałym poziomie 25°C.
Wybór przez firmę CondAlign głowic LED o długości fali 365 nm był początkowo podyktowany potrzebami konkretnego projektu i Mayhew uważał, że z czasem konieczne będzie zainwestowanie w wiele głowic lamp o różnych długościach fal. Jednak okazało się, że tak nie jest, jak opisuje: „Od tego czasu używaliśmy głowic 365 nm w wielu różnych projektach i przez cały czas sprawdzały się one z powodzeniem. Po prostu nie było powodu, aby coś zmieniać. Jednak po prostu nie wiemy, jakie będą wymagania następnego klienta, więc być może będziemy musieli się dostosować… ale głowice LED GEW, które posiadamy, są oparte na kasetach, więc jeśli będziemy musieli zmienić długość fali, wystarczy po prostu zmienić kasety.
Przy tak wielu możliwościach biznesowych związanych z produktami i usługami CondAlign wyzwaniem dla zgranego zespołu jest skupienie czasu i zasobów na najbardziej owocnych obszarach działalności. Jak wyjaśnia Morten Lindberget: „Jest tak wiele możliwości… istnieje ogromny rynek wyświetlaczy do elektroniki użytkowej, a cały obszar materiałów do interfejsów termicznych szybko rośnie ze względu na rynek pojazdów elektrycznych. Istnieją również elektrody EKG, hybrydowa elastyczna elektronika i plastry medyczne, żeby wymienić tylko kilka. Jednak zbyt duży biznes to dobry problem, a teraz dysponujemy odpowiednią technologią i sprzętem UV, które pozwalają nam zmaksymalizować każdą szansę sprzedaży”.
