¿Qué es el plasma?

Tecnología del plasma: diversidad de posibilidades

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Si se suministra constantemente energía a una materia, su temperatura aumenta y pasa del estado sólido al líquido y después al gaseoso. Si el suministro de energía prosigue, se rompe la capa de electrones existente y surgen partículas cargadas (electrones con carga negativa e iones con carga positiva). Esta mezcla se denomina plasma o "cuarto estado de agregación de la materia".

Resumen: modificación del estado de agregación al suministrar energía: sólido ⇒ líquido ⇒ gaseoso ⇒ plasma

El plasma aparece en la naturaleza, p. ej., en los rayos, las auroras boreales, las llamas y el sol. Algunas de las aplicaciones del plasma artificial más conocidas son las luces fluorescentes, los trabajos de soldadura y las luces de flash.

Ámbito de uso

¿Para qué finalidades pueden utilizarse los sistemas de plasma de Diener electronic?

El plasma se utiliza en aquellos ámbitos en los que deban unirse materiales o modificarse sus propiedades superficialescon precisión. Esta innovadora tecnología permite modificar todo tipo de superficies. Por lo tanto, se ofrece una gran diversidad de posibilidades de aplicación. Ejemplos:

Limpieza de materiales

La tecnología del plasma ofrece soluciones para todos los tipos de contaminación, todos los sustratos y todos los tratamientos posteriores. También permite reducir los restos de contaminación a nivel molecular.

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Activación de materiales

Para la adhesión de ligandos durante las operaciones de lacado, pegado, impresión o unión por hilo, es necesario que la superficie presente una buena humectabilidad.

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Grabado de materiales

La tecnología del plasma permite el grabado anisotrópico e isotrópico. Grabado isotrópico por ataque químico, grabado anisotrópico por ataque físico.

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Recubrimiento de materiales

El uso de plasmas de baja presión permite dotar de diversos recubrimientos a las piezas de trabajo. Para ello, se introducen en la cámara de vacío materiales de partida en estado gaseoso y líquido.

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La tecnología del plasma ha logrado consolidarse en casi todos los ámbitos industriales. Se añaden nuevas aplicaciones de forma continua.

¿Qué tipos existen en cuanto al diseño de un sistema de plasma?

Por su diseño, nuestros sistemas de plasma se dividen en dos tipos: plasma de baja presión y plasma de presión atmosférica.

Plasma de baja presión

En la tecnología del plasma de baja presión, se excita gas aplicándole energía en vacío. De ello surgen iones y electrones energizados, así como otras partículas reactivas que forman el plasma.

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Plasma de presión atmosférica

En la tecnología del plasma atmosférico, se excita gas con alta tensión a presión ambiente de modo que se encienda un plasma. El plasma se expulsa de la tobera con aire comprimido

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Aplicaciones

Bienes de consumo

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Ingeniería médica

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Tecnología solar

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Sector textil

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Sector de la relojería y la joyería

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Sector del envasado

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Ejemplos de aplicación

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Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo pueden estar almacenadas las piezas tratadas (activación) antes del tratamiento posterior?

El tiempo de almacenamiento de los componentes depende del tiempo de activación y del material, y oscila entre algunos minutos y varios meses. Por ello, a menudo resulta necesario realizar ensayos in situ.

Metales, cerámica, vidrio y elastómeros: aprox. 1 hora

Plásticos (a excepción de los elastómeros): varios días, semanas, meses

¿Cómo deben almacenarse las piezas tratadas?

Después del tratamiento con plasma, se recomienda no optar por espacios abiertos para el almacenamiento, puesto que atraen el polvo, la contaminación orgánica y la humedad del aire. El tiempo de conservación de las piezas 

selladas por soldadura es notablemente mayor que el de las piezas almacenadas al descubierto.

Las piezas tratadas por nosotros en el contexto del tratamiento por contrato se embalan, en estrecha coordinación con el cliente, p. ej., en bolsas de PE sin siliconaembalajes ESD comprobados, o bien en el material de embalaje personalizado que nos haya facilitado el cliente.

¿Por qué las piezas tratadas solamente pueden sujetarse con guantes?

El plasma elimina las impurezas orgánicas, pero no las inorgánicas.  Dado que, p. ej., el sudor de las huellas dactilares contiene sales (impurezas inorgánicas), los componentes solamente deben sujetarse con guantes

¿Cómo puede medirse una activación con plasma?

Ángulo de contacto

El ángulo de contacto es el ángulo que se forma, al observar la proyección de la gota que descansa sobre el cuerpo sólido, por la tangente al contorno de la gota con la superficie del sólido en punto triple.  Según la definición física, si una superficie tiene un ángulo de contacto inferior a 90°, es hidrófila (humectable), mientras que si el ángulo es superior a 90°, es hidrófoba (no humectable). El tratamiento con plasma permite modificar (aumentar o reducir) el ángulo de contacto. Desarrollando un proceso con plasma adecuado o aplicando un recubrimiento apropiado durante un proceso con plasma, es posible transformar superficies hidrófilas en hidrófobas (con capas hidrófilas, también se consigue el efecto inverso). 

 

Tintas de prueba

Instrumento de medición para determinar la energía superficial: si la tinta de prueba se agrupa tras aplicarla en la superficie, la energía superficial del material sólido es menor que la de la tinta; si se mantiene la humectación, la energía superficial del material sólido es igual o mayor que la del líquido. El empleo de series de tintas de prueba con energía superficial escalonada permite calcular la tensión superficial global de un sólido. No obstante, con este método no es posible determinar la proporción polar no polar de la energía superficial.

 

10.3 Ensayo de corte enrejado 

Para comprobar la adhesión de pinturas, se realiza un ensayo de corte enrejado (normas: DIN EN ISO 2409 y ASTM D3369-02). Tras el lacado, se corta en forma de enrejado la capa de pintura de la pieza de plástico. A continuación, se pega una cinta adhesiva normalizada al enrejado, se presiona y se retira de nuevo de un tirón. Si queda pintura atrapadaen la cinta adhesiva, la adhesión de la pintura es defectuosa. Por lo tanto, el corte enrejado demuestra la adherencia de capas de pintura en piezas de plástico.

¿Cómo puede darse constancia de un tratamiento con plasma?

Las etiquetas de indicación y el indicador de plasma en forma de compuesto de metal ofrecen a los usuarios de sistemas de plasma la posibilidad de comprobar si se ha producido un tratamiento con plasma de un simple vistazo. Los ensayos apenas requieren un mínimo tiempo. Pueden llevarse a cabo en cualquier sistema de plasma para cualquier tratamiento: limpieza, activación, grabado recubrimiento indistintamente. Los identificadores informan sobre el tratamiento con plasma realizado en el producto completo o semiacabado, incluso al cabo de semanas o meses. 

 

Etiquetas de indicación

Las etiquetas adhesivas son láminas con un recubrimiento especial que pueden colocarse directamente en la cámara o pegarse en el componente y sirven como referencia. En cuanto ha desaparecido el punto de indicación oscuro, significa que ha finalizado correctamente el tratamiento con plasma. Aparte de esto, las etiquetas de indicación también pueden utilizarse para efectuar una prueba del sistema.  En tal caso, se coloca una etiqueta en la cámara de vacío sin llenar y se enciende el plasma.

Indicador de plasma de ADP

Los indicadores de plasma son etiquetas adhesivas dotadas de un tejido especial. Si el proceso con plasma se ha efectuado correctamente, el tejido se disuelve.
La etiqueta adhesiva se pega en un componente o en una pieza ficticia, según se desee. A modo de referencia, la etiqueta se somete al haz de plasma; el indicador no influye de ningún modo en el proceso con plasma en sí ni en el propio componente. Durante el tratamiento, el tejido se destruye.

 

Indicador de plasma en forma de compuesto de metal

El indicador de plasma es un compuesto de metal líquido que se descompone en el plasma, de modo que la superficie del objeto tratado con plasma presenta una superficie con un brillo metálico.  Durante el tratamiento con plasma, una  gota aplicada al propio componente o a una muestra de referencia se convierte en una capa con un brillo metálico que exhibe un claro contraste en la mayoría de las superficies y en relación con la gota incolora original. La película de metal con un brillo dorado que surge en el plasma destaca visualmente respecto a cualquier color que tenga el objeto debido a su reflectividad. 

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