Touchskin Nuovi comandi per gli elettrodomestici - Pagina 1 COMUNICATO STAMPA Touchskin offre nuove opzioni di design e soluzioni di comando per gli elettrodomestici Grazie a touchskin, plastic electronic, un azienda austriaca votata alle nuove tecnologie, integra le funzioni di comando sulla scocca degli elettrodomestici. L elemento chiave della tecnologia touchskin consiste nella stretta integrazione tra un film elettroconduttore in plastica e un rivestimento stampato a iniezione. Il film supporta componenti elettrici stampati che operano allo stesso modo dei sensori capacitivi. Dopo le operazioni di termoformatura 3D e taglio, il film con la parte elettronica viene trasformato in un inserto che viene quindi introdotto all interno di uno stampo a iniezione per le successive lavorazioni di sovrastampaggio e retroiniezione con resina (Fig.1 e 2). I componenti così ottenuti offrono nuove opportunità creative in termini di design del prodotto, applicazioni e riduzione dei costi. Quest ultimo aspetto è una conseguenza del fatto che il film sensibile può sostituire componenti meccanici quali interruttori rotanti e i pulsanti di comando, oltre a eliminare le relative operazioni di assemblaggio. Inoltre, i nuovi film sono molto resistenti all usura e alle sollecitazioni meccaniche e ambientali di ogni tipo. touchskin amplia i confini del design del prodotto In funzione della flessibilità dei processi di stampa è possibile scegliere con la più ampia libertà sia l esecuzione sia la disposizione dei sensori sul film. Tutto ciò, insieme al fatto che il film stampato può essere termoformato in 3D, consente una grande libertà formale a beneficio dei designer e dei progettisti degli elettrodomestici. Un ulteriore vantaggio in questo contesto è dato dalla possibilità di posizionare i comandi elettronici in modo relativamente flessibile sul composito di rivestimento, eliminando la necessità di applicarli
Touchskin Nuovi comandi per gli elettrodomestici - Pagina 2 direttamente sopra il sensore. La tecnologia touchskin soddisfa tutti i requisiti che ne fanno una soluzione ideale nella produzione di pannelli comandi intelligenti ed ergonomici per gli elettrodomestici. (Fig. 3a-c). Principio di funzionamento I sensori capacitivi sfruttano il principio della capacità elettrica, ossia l interazione tra due punti nello spazio, come ad esempio due elettrodi in un campo elettrico. L avvicinamento di un oggetto conduttore di elettricità, ad esempio il dito della mano, può alterare le linee del flusso elettrico all interno del campo elettrico. I sensori capacitivi sfruttano proprio questo effetto: essi rilevano l alterazione del campo elettrico e reagiscono con una variazione di tensione che può essere sfruttata per attivare un comando (Fig.4). L alterazione del campo elettrico è tale da non rendere necessario il contatto diretto con il sensore dato che quest ultimo, a seconda della regolazione della sensibilità, può funzionare anche a una distanza di circa 10 mm. Dal momento che le linee di campo del flusso elettrico attraversano facilmente corpi solidi non conduttori, il sensore può funzionare anche se provvisto di uno strato di rivestimento dello spessore di 5 mm, come accade ad esempio in presenza di una copertura in plastica oppure in caso di azionamento con i guanti. Nella realizzazione di manopole e cursori di regolazione si impiegano vari sensori capacitivi disposti in linea retta, ad arco oppure in cerchio l uno accanto all altro. Per un funzionamento ottimale, tutti i sensori capacitivi devono essere chiusi ermeticamente dalla copertura esterna (alloggiamento) in modo tale da evitare la presenza di spazi vuoti. A questo fine si utilizza il processo di stampaggio a iniezione di resina sul film mediante retroiniezione, una tecnica utilizzata già da vari anni per la finitura delle superfici dei manufatti in plastica. Un ulteriore vantaggio di questo metodo è rappresentato dal fatto che il sensore viene protetto dall alloggiamento in composito ed è quindi in grado di resistere a tutte le sollecitazioni dell ambiente. I test applicativi a una temperatura compresa tra -40 e + 85 C sono stati superati senza alcun problema. Produzione dei componenti touchskin Il punto di partenza è rappresentato da un film multistrato. In un processo di lavorazione eseguito in più fasi da vari set di rulli, i sensori e i circuiti stampati vengono sottoposti a stampa seguita dall applicazione di una maschera e infine metallizzati. Dopodiché avviene la lavorazione del film con la termoformatura 3D e il taglio. Al termine del processo si ottengono gli inserti di film che vengono introdotti nella pressa a iniezione e trasformati in componenti finiti. Una volta eseguito il collegamento all elettronica di controllo, essi sono pronti per il montaggio. E da notare il fatto che nel corso della trasformazione dei film, nel nostro caso mediante termoformatura, è possibile operare con rapporti di deformazione fino al 200% senza che lo strato conduttore si stacchi o si spezzi: un ottima premessa per l integrazione nei pannelli comandi con superfici a forma libera. Conclusione I vantaggi di questo nuovo concetto per la realizzazione di componenti stampati sono realmente straordinari. Philipp Weissel, amministratore di plastic electronic ha dichiarato: Il film sensibile riduce il numero dei componenti e delle relative operazioni di assemblaggio. Inoltre, la combinazione di film decorativi e funzionali si traduce in un maggior numero di possibili configurazioni. Ad esempio il film sensibile può essere applicato sul lato interno dell alloggiamento con un processo standard, mentre il film decorativo applicato sul lato esterno consente di personalizzare il design dell elettrodomestico. I singoli comandi possono essere programmati mediante il software di controllo. Dal momento che la tecnica dello stampaggio a iniezione consente di processare film decorativi diversi direttamente l uno dopo l altro, la personalizzazione
Touchskin Nuovi comandi per gli elettrodomestici - Pagina 3 diventa possibile già a partire da lotti formati da un unico pezzo. Un ulteriore vantaggio particolarmente importante è rappresentato dalla robustezza dei componenti. L integrazione con la parte stampata a iniezione protegge il sensore dalle sollecitazioni meccaniche e da fattori ambientali come ad esempio l ossidazione, la corrosione e l umidità, che possono determinare il distacco del film. L utilizzo di resina trasparente per gli elementi di supporto consente l integrazione di componenti ottici aggiuntivi, oltre alla possibilità di illuminare i comandi stessi. Inoltre, è possibile produrre pannelli comandi visibili anche al buio senza ricorrere a tecnologie specifiche: infatti, è sufficiente utilizzare un film decorativo fustellato in maniera tale da permettere il passaggio della luce. touchskin è il marchio registrato da plastic electronic GmbH Linz/Donau che contraddistingue una tecnologia sviluppata in collaborazione con produttori e trasformatori di film, costruttori di stampi e specialisti di macchine per lo stampaggio a iniezione. plastic electronic plastic electronic GmbH è uno spin-off dell università Johannes Kepler di Linz (Austria). L iniziativa di fondare questa attività parte nel 2005 da Serdar Sariciftci che, dopo aver trascorso diversi anni a studiare le strutture plastiche in grado di condurre l elettricità insieme al premio Nobel Alan J. Heeger, a Santa Barbara, presso l Università della California, ha creato l Istituto per le celle solari organiche presso l università Johannes Kepler. Accanto ai progetti di ricerca nell ambito dei componenti elettronici in polimero, l impegno dell azienda si concentra attualmente sui progetti touchskin. Contatti Philipp Weissel Amministratore di plastic electronic GmbH - Lunzerstraße 89 A-4030 Linz- Mail: philipp.weissel@plastic-electronic.com www.plastic-electronic.com Autore Reinhard Bauer TECHNOKOMM redattore tecnico freelance E-Mail: office@technokomm.at Tradotto a cura di ENGEL Italia Via Rovereto 11 20871 Vimercate (MB) Tel 039 62 56 61 Fax 039 685 1449 Contatto: Alessandra Gugini e-mail ei@engel.at
Touchskin Nuovi comandi per gli elettrodomestici - Pagina 4 Fig.1: La base di partenza per la produzione dei componenti touchskin consiste in un film multistrato con sensori inglobati rivestito a rullo, dal quale si ricavano mediante stampaggio profondo 3D e fustellatura gli inserti di film da utilizzare successivamente nella fase dello stampaggio a iniezione. Fig.2: La fase dello stampaggio a iniezione su pressa ENGEL (foto Bauer).
Touchskin Nuovi comandi per gli elettrodomestici - Pagina 5 Studi di design: plastic electronic GmbH / Linz Austria Fig.3a+c: Il futuro del pannello degli elettrodomestici bianchi: nuovi concetti di ergonomia e di logica di comando, che insieme a un nuovo linguaggio formale, si trasformano in interessanti premesse dal punto di vista economico.
Touchskin Nuovi comandi per gli elettrodomestici - Pagina 6 Foto: plastic electronic GmbH / Linz - Austria Fig.4: La tecnologia touchskin integra un film sensibile in un alloggiamento unendo un componente in composito con una parte elettronica.