إن تنظيف البلازما باستخدام الأرجون عملية خاملة وغير تفاعلية. يستخدم هذا النهج بشكل أساسي الحركة الفيزيائية لتنظيف الأسطح.
من ناحية أخرى، فإن تنظيف البلازما بالأكسجين تفاعلي لأنه يدخل ذرات الأكسجين. تعمل هذه الذرات على تغيير السطح وتنظيفه كيميائيًا. كما تعمل غالبًا على تحسين الالتصاق.
تنظيف البلازما بالأرجون: الإيجابيات والسلبيات
plasmaetch.com، ما هو بلازما الأرجون؟
الايجابيات
- الطبيعة الخاملة:بلازما الأرجون خاملة، أي أنها لا تتفاعل كيميائيًا مع السطح. وهذا يجعلها مثالية لتنظيف الأسطح الحساسة. وعادةً ما لا تستطيع هذه الأسطح التعامل مع التغيرات الكيميائية. تقصف أيونات الأرجون السطح، فتزيل الملوثات فعليًا.
- تصلب السطح:يمكن لبلازما الأرجون أن تصلب الأسطح عند مستويات طاقة منخفضة. ويمكن تحقيق ذلك من خلال القصف الأيوني. ولا تغير هذه العملية البنية الكيميائية. ومع ذلك، يمكنها تغيير خشونة السطح بشكل طفيف.
- النقش المتحكم فيه:يمكن لبلازما الأرجون أن تحفر أو تجعل السطح خشنًا. وبالتالي فإن معالجة البلازما هذه يمكن أن تحسن ملمس السطح على نطاق مجهري (نانومتر).
researchgate.net، مخطط بياني لعملية تنظيف بلازما الأرجون
سلبيات
- التنظيف الكيميائي المحدود:نظرًا لأن الأرجون خامل، فهو غير فعال في تفتيت الملوثات العضوية. ومن الأمثلة على ذلك الزيوت أو بقايا الكربون.
- تغيير شكل السطح:يمكن لبلازما الأرجون تنظيف الأسطح بفعالية. ومع ذلك، فإن قصفها الفيزيائي قد يغير بنية المادة قليلاً.
تنظيف البلازما بالأكسجين: الإيجابيات والسلبيات
علاج البلازما من هينيكر, Henniker Plasma – شرح تنظيف البلازما، 2021
الايجابيات
- إزالة الملوثات العضوية بشكل فعال:تتميز عملية تنظيف البلازما بالأكسجين بقدرتها على إزالة المواد العضوية. وعادةً ما تكون هذه المواد عبارة عن زيوت وبقايا كربون ومواد ملوثة أخرى. تتفاعل أيونات الأكسجين كيميائيًا مع هذه الشوائب. وبذلك، تعمل على تفكيكها لتسهيل إزالتها.
- التعديل الكيميائي للسطح:بالإضافة إلى التنظيف، يمكن لبلازما الأكسجين تعديل السطح كيميائيًا. تقدم آلة تنظيف بلازما الأكسجين مجموعات تحتوي على الأكسجين مثل مجموعات الهيدروكسيل (-OH) أو الكربوكسيل (-COOH).
تعمل هذه الميزة على تحسين قابلية المادة للبلل والالتصاق. وتعتبر هذه الخاصية الأخيرة بالغة الأهمية لعمليات مثل الترابط أو الطلاء أو الطباعة.
- تحسين الالتصاق:تتمتع الأسطح المعالجة ببلازما الأكسجين عادةً بطاقة سطحية أعلى. ومن بين النتائج المترتبة على ذلك أنها تجعلها أفضل في الالتصاق في التطبيقات مثل ربط الأسلاك أو الطلاء أو الطباعة.
سلبيات
- خطر الأكسدة:الأكسجين شديد التفاعل، وبالتالي قد تتعرض بعض المواد لأكسدة غير مرغوب فيها.
- إعداد أكثر تعقيدًا:قد تتطلب أنظمة بلازما الأكسجين مراقبة دقيقة لتجنب الإفراط في التعديل أو التلف.
مقارنة السيناريوهات القابلة للتطبيق
عند الاختيار بين تنظيف بلازما الأرجون وتنظيف بلازما الأكسجين، من المهم مراعاة المادة والغرض.
لتنظيف الأسطح دون تفاعلات كيميائية، يعد تنظيف البلازما بالأرجون مثاليًا. فهو يوفر التنظيف الفيزيائي والحفر الخفيف وتصلب السطح. يقوم منظف البلازما بالأرجون بهذه المهام دون تغيير المادة كيميائيًا.
على سبيل المثال، في الحالات التي تحتاج فيها الألياف أو الزجاج أو المعادن إلى الحفاظ على بنيتها الكيميائية الأصلية، فإن بلازما الأرجون هي الخيار الأكثر أمانًا. تقدم بلازما الأكسجين مجموعات تحتوي على الأكسجين. تعمل هذه المجموعات على تحسين الالتصاق بالمواد التي تحتاج إلى الالتصاق بالطلاءات أو المواد اللاصقة أو الأحبار.
تعتبر عملية بلازما الأكسجين مفيدة بشكل خاص للبلاستيك والمعادن. كما أنها مفيدة للأسطح التي ستخضع لمزيد من المعالجة. ومن الأمثلة على ذلك الأجهزة الطبية أو صناعات التعبئة والتغليف.
خاتمة
تتمتع كل من عملية تنظيف البلازما بالأرجون والأكسجين بفوائد فريدة. ومع ذلك، يعتمد الاختيار على التطبيق. تعتبر عملية تنظيف البلازما بالأرجون هي الأفضل للتطبيقات التي يجب فيها تنظيف السطح برفق. في مثل هذه الحالة، لا تكون التفاعلات الكيميائية ضرورية.
من ناحية أخرى، تعد عملية تنظيف البلازما بالأكسجين مناسبة للتنظيف العميق. وتعتبر عملية البلازما مثالية للتعامل مع البقايا العضوية وتحسين التصاق السطح.
مع الابتكارات في تكنولوجيا البلازما، تقنية Keylink تعد شركة Keylink لاعباً رئيسياً. وباعتبارها شركة رائدة في تصنيع المنتجات في آسيا، تقدم Keylink مجموعة واسعة من أنظمة البلازماوتشمل هذه الأنظمة أنظمة البلازما الجوية ومنخفضة الضغط لمعالجة الأسطح. ومن خلال توفير أكثر من 2000 حل للمعالجة المسبقة كل عام، تواصل Keylink تلبية المتطلبات العالية لعملائها العالميين.
مراجع
- مقارنة معالجات البلازما بالأرجون والأكسجين لربط الذهب بالذهب على مقياس الرقاقة في درجة حرارة الغرفة المحيطة باستخدام أغشية الذهب فائقة الرقة; ميتشيتاكا ياماموتو، تاكاشي ماتسوماي، يويتشي كوراشيما، هيديكي تاكاجي، تاداتومو سوجا، توشيهيرو إيتو و إيجي هيجوراشي؛ 2019(https://www.mdpi.com/2072-666X/10/2/119)
- مقارنة بين معالجات البلازما بالأرجون والأكسجين على لوحة ربط شريحة LED لتطبيق ربط الأسلاك; هوي يوين بينغ، موثاراسو ديفاراجان، تيك تون لي؛ 2014 (https://www.ijser.org/researchpaper/Comparison-of-Argon-and-Oxygen-Plasma-Treatments-on-LED-Chip.pdf)
