Mehrere Branchen greifen auf eine leistungsstarke Lösung zurück: die Plasma-Oberflächenaktivierung. Diese Technologie ist sicher, da sie die Haftung ohne Grundierung oder schädliche Chemikalien verbessert. Bei der Plasmaaktivierung werden die Eigenschaften ionisierten Gases genutzt, um Oberflächen haftfähiger zu machen.
Entdecken Sie, wie die Plasmaaktivierung die Materialwissenschaft mit Präzision, Nachhaltigkeit und unübertroffener Vielseitigkeit neu gestaltet.
Was ist Plasma-Oberflächenaktivierung?
Die Plasma-Oberflächenaktivierung ist ein Hightech-Verfahren zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften verschiedener Materialien. Diese technologische Anwendung macht Materialien aufnahmefähiger für Verklebungen, Beschichtungen oder Bedruckungen.
Bei der Plasmaaktivierung werden Oberflächen einem Plasmazustand ausgesetzt. Letzterer wird oft als vierter Aggregatzustand bezeichnet. Um Plasma zu erzeugen, wird ein Gas aktiviert, sodass eine Mischung aus Ionen, Elektronen und reaktiven Partikeln entsteht.
Bei einer Plasmaoberflächenaktivierung wird eine Oberfläche modifiziert, ohne die Gesamteigenschaften des Materials zu verändern. Mit dieser Eigenschaft ist die Plasmaoberflächenaktivierung ideal für Präzisionsanwendungen in allen Branchen. Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und medizinische Geräte, um nur einige zu nennen.
Wie funktioniert die Plasmaaktivierung?
In diesem Abschnitt wird die Frage „Was ist ein Aktivierungsprozess?“ beantwortet. Dabei ist es wichtig zu verstehen, wie die Plasmaoberflächenbehandlung mit der Materialoberfläche interagiert.
Bei der Plasmaaktivierung wird das Material mit ionisierten Partikeln bombardiert. Diese Wechselwirkung erzeugt chemische und physikalische Veränderungen auf Oberflächenebene. Wenn diese energiegeladenen Partikel mit der Oberfläche kollidieren, erhöhen sie die Oberflächenenergie.
Die Erhöhung der Oberflächenenergie verbessert die Fähigkeit des Materials, sich mit Klebstoffen, Beschichtungen oder Tinten zu verbinden. Aufgrund ihrer Präzision und Umweltfreundlichkeit wird die Plasmaaktivierung in vielen Branchen häufig eingesetzt.
Arten von Plasmen, die bei der Oberflächenaktivierung verwendet werden
Es wurden verschiedene Plasma-Oberflächenbehandlungsverfahren entwickelt. Bei jedem dieser Verfahren werden die Hafteigenschaften auf Grundlage spezifischer Materialien und Anwendungsanforderungen maßgeschneidert.
Dielektrische Barrierenentladung (DBD)
Bei der dielektrischen Barriereentladung (DBD) handelt es sich um ein Verfahren bei atmosphärischem Druck. Dabei wird Plasma zwischen zwei Elektroden erzeugt, die durch eine dielektrische Barriere getrennt sind. DBD-Plasma wird hauptsächlich in Branchen eingesetzt, in denen eine kontinuierliche Oberflächenbehandlung erforderlich ist. Dazu zählen beispielsweise Folien oder Textilien.1
Piezoelektrische Direktentladung (PDD)
Piezoelektrisches Direktentladungsplasma (PDD) ist eine kompakte, niedrigtemperierte Form der Plasmaoberflächenbehandlung. Im Gegensatz zu DBD wird PDD direkt am Einsatzort erzeugt. Diese Eigenschaft macht PDD tragbar und ideal für die Behandlung kleinerer Oberflächen oder empfindlicher Materialien. Aufgrund seiner Präzision wird PDD häufig in medizinischen Geräten und Elektronik eingesetzt.2
Vakuum-Plasma-Aktivierung
Vakuum-Plasma-Aktivierung erfolgt in einer Niederdruckumgebung. Diese Art der Plasmaaktivierung führt zu einer sehr gleichmäßigen Behandlung. Diese Technik ist besonders nützlich für komplexe Geometrien. Sie funktioniert auch gut bei Materialien, die empfindlich auf hohe Temperaturen reagieren.
Anwendungen der Plasma-Oberflächenaktivierung
- Plasmaaktivierung von Polymeren
Durch die Erhöhung der Oberflächenenergie ermöglicht die Plasmaaktivierung eine verbesserte Haftung von Polymeren. Nach der Aktivierung binden Polymere gut mit Klebstoffen, Beschichtungen und Farben.
- Plasmaaktivierung von Metallen, Keramik und Glas
Durch die Plasmaaktivierung werden diese Oberflächen so modifiziert, dass sie Beschichtungen oder Klebstoffe aufnehmen können. Auf diese Weise trägt sie zur Verbesserung der Haltbarkeit und Leistung des Produkts bei.
- Plasmaaktivierung von Pulvern
Die Plasmaaktivierung wird zunehmend zur Oberflächenmodifizierung von Pulvern eingesetzt. Insbesondere in der additiven Fertigung und in der Pharmaindustrie ist sie unverzichtbar.
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2. Plasma Piezoelektrische Direktentladung: Geräte und Anwendungen; Dariusz Korzec, Florian Hoppenthaler, Stefan Nettesheim; 2020
