La limpieza con plasma de argón es un proceso inerte y no reactivo. Este método utiliza principalmente la acción física para limpiar las superficies.
Por otro lado, la limpieza con plasma de oxígeno es reactiva, ya que introduce átomos de oxígeno. Estos átomos alteran y limpian químicamente la superficie. Además, suelen mejorar la adherencia.
Limpieza con plasma de argón: ventajas y desventajas
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Ventajas
- Naturaleza inerte:El plasma de argón es inerte, lo que significa que no reacciona químicamente con la superficie. Esto lo hace ideal para la limpieza de superficies sensibles, que normalmente no pueden soportar alteraciones químicas. Los iones de argón bombardean la superficie y eliminan físicamente los contaminantes.
- Endurecimiento de la superficie:El plasma de argón puede endurecer superficies a niveles bajos de energía. Esto es posible mediante bombardeo iónico. El proceso no altera la estructura química. Sin embargo, puede cambiar ligeramente la rugosidad de la superficie.
- Grabado controlado:El plasma de argón puede grabar o hacer áspera una superficie. Por lo tanto, este tratamiento con plasma puede mejorar la textura de una superficie a escala microscópica (nanómetros).
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Contras
- Limpieza química limitada:Como el argón es inerte, no es eficaz para descomponer contaminantes orgánicos, como por ejemplo aceites o residuos a base de carbón.
- Alteración de la morfología de la superficie:El plasma de argón puede limpiar superficies de manera eficaz. Sin embargo, su bombardeo físico puede alterar levemente la estructura del material.
Limpieza con plasma de oxígeno: ventajas y desventajas
Tratamiento con plasma HennikerExplicación de la limpieza con plasma Henniker Plasma, 2021
Ventajas
- Eliminación eficaz de contaminantes orgánicos:La limpieza con plasma de oxígeno es excelente para eliminar materiales orgánicos. Por lo general, se trata de aceites, residuos de carbono y otros contaminantes. Los iones de oxígeno reaccionan químicamente con estas impurezas y, al hacerlo, las descomponen para facilitar su eliminación.
- Modificación química de superficies:Además de limpiar, el plasma de oxígeno puede modificar químicamente una superficie. La máquina de limpieza con plasma de oxígeno introduce grupos que contienen oxígeno, como grupos hidroxilo (-OH) o carboxilo (-COOH).
Esta característica mejora la humectabilidad y la adherencia del material, lo cual es fundamental para procesos como la unión, el recubrimiento o la impresión.
- Adherencia mejorada:Las superficies tratadas con plasma de oxígeno suelen tener una energía superficial más alta. Uno de los resultados es que las hace mejores para la adhesión en aplicaciones como la unión por cable, el revestimiento o la impresión.
Contras
- Riesgo de oxidación:El oxígeno es muy reactivo, por lo que algunos materiales pueden sufrir una oxidación no deseada.
- Configuración más compleja:Los sistemas de plasma de oxígeno pueden requerir un control cuidadoso para evitar modificaciones excesivas o daños.
Comparación de escenarios aplicables
Al elegir entre la limpieza con plasma de argón y la limpieza con plasma de oxígeno, es importante tener en cuenta el material y el propósito.
Para la limpieza de superficies sin reacciones químicas, la limpieza con plasma de argón es ideal. Proporciona limpieza física, grabado suave y endurecimiento de la superficie. El limpiador con plasma de argón realiza estas funciones sin alterar el material químicamente.
Por ejemplo, en los casos en que las fibras, el vidrio o los metales necesitan mantener su estructura química original, el plasma de argón es la opción más segura. El plasma de oxígeno introduce grupos que contienen oxígeno. Estos grupos mejoran la adhesión en materiales que necesitan unirse con revestimientos, adhesivos o tintas.
El proceso de plasma de oxígeno es especialmente útil para plásticos y metales. También resulta beneficioso para superficies que se someterán a un procesamiento posterior, como por ejemplo los dispositivos médicos o las industrias del embalaje.
Conclusión
La limpieza con plasma de argón y oxígeno tiene ventajas únicas. Sin embargo, la elección depende de la aplicación. La limpieza con plasma de argón es mejor para aplicaciones en las que la superficie debe limpiarse con cuidado. En tal situación, las reacciones químicas son innecesarias.
Por otro lado, la limpieza con plasma de oxígeno es adecuada para una limpieza profunda. El proceso de plasma es ideal para tratar residuos orgánicos y mejorar la adherencia de las superficies.
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Referencias
- Comparación de tratamientos con plasma de oxígeno y argón para la unión de Au-Au a escala de obleas a temperatura ambiente utilizando películas de Au ultradelgadas; Michitaka Yamamoto, Takashi Matsumae, Yuichi Kurashima, Hideki Takagi, Tadatomo Suga, Toshihiro Itoh y Eiji Higurashi; 2019(https://www.mdpi.com/2072-666X/10/2/119)
- Comparación de los tratamientos con plasma de oxígeno y argón en la almohadilla de unión de chips LED para la aplicación de unión por cable; Hui Yuen Peng, Mutharasu Devarajan, Teik Toon Lee; 2014 (https://www.ijser.org/researchpaper/Comparison-of-Argon-and-Oxygen-Plasma-Treatments-on-LED-Chip.pdf)
