Activation par plasma atmosphérique

1. L’activation de surface des métaux est-elle possibles?

L'activation de surface des métaux est en principe possible, cependant, l'activation d’un métal est très instable et donc de courte durée de vie. Une fois le métal activé, il doit être traité (collé, peint ...) dans les quelques minutes ou heures qui suivent, les surfaces réactives réagissent rapidement et en permanence avec les contaminations de l'air ambiant.

L'activation des métaux n'est possible qu'avec le système PlasmaBeam. Le système plasma APC500 ne doit pas être utilisé avec des matériaux conducteurs (C'est-à-dire métaux, semi-conducteurs). L’activation des surfaces métallique prend tout son sens avant que des processus tels que soudure ou collage.

2. L’activation de surface des plastiques est-elle possible?

Les matières plastiques telles que le PP (PolyPropylène) sont apolaires (non polaires). Ce qui signifie que ces matières plastiques doivent être pré-traitées avant impression, peinture et collage. Le gaz de traitement est généralement de l’air comprimé sec et propre (exempt d’huile).

L'activation peut être démontrée de façon univoque en immergeant une pièce traitée et une non-traitée dans l'eau (solution polaire). Au sortir de l’eau, des gouttes se forment spontanément sur la pièce non traitée. La pièce traitée reste couverte d’un film d’eau stable sur toutes ses zones traitées:  la surface traitée est mouillée par l’eau.

3. L’activation de surface des verres et céramiques est-elle possible?

Verres et céramiques se comportent de façon similaire aux métaux, ils présentent également avec une durée de vie de l’activation courte. L’air comprimé (sec et propre) est utilisé comme gaz de procédé.

4. De quelle façon la qualité de l'activation de surface peut-elle être testée?

La qualité de l'activation peut être testée rapidement et facilement suivant deux différentes méthodes:

Mesure de l'angle de contact

Dans cette méthode, l'angle de contact (de mouillage) d'une goutte d'eau déposée sur la surface activée est mesuré. Meilleure est l'activation, plus la goutte d'eau se trouvera étalée sur la surface. Cette méthode est rarement utilisée suite, au coût relativement important de l'instrumentation nécessaire, au fait que la mesure ne peut que rarement être effectuée sur site, immédiatement après traitement. En particulier, pour les pièces de grande taille ou de forme complexe, il peut être difficile, voire impossible d’effectuer la mesure compte tenu de la configuration de la plupart des systèmes instrumentaux sans devoir effectuer un prélèvement donc découper la pièce (le test devient alors destructif)

Encres test

Une valeur d’énergie de surface est associée aux matériaux traités en fonction de leur comportement à l’étalement d’encres d'essai déposées sur leur surface. L'unité est le mN / m [anciennement dyne / cm]. L'eau pure présente une énergie superficielle (tension de surface) de 72,6 mN / m. Les encres d'essai disponibles vont de 28 mN / m à 105 mN / m en 10 niveaux.

5. Quelle est la largeur du traitement d’activation avec les systèmes PlasmaBeam et Plasma APC500?

Le système PlasmBeam peut assurer une largeur de traitement d'environ 8 à 12 mm avec l’air comprimé comme gaz de procédé. La largeur de traitement peut être augmentée lorsque de l'oxygène (O2) ou de l'azote (N2) purs sont utilisés.

La largeur de traitement avec le système plasma APC500 est approximativement de 60 mm. Cependant, le traitement est significativement moins homogène qu’avec le système le système PlasmaBeam ou le plasma basse pression.

Des passages multiples augmentent l’homogénéité du traitement.

6. Quelle est la vitesse de traitement?

PlasmaBeam : La vitesse de traitement varie de quelques cm par minutes dans le cas de l’activation de céramiques ou de métaux, à plus de quelques mètres par seconde dans le cas d’activation de plastiques (par ex. activation de carton avant collage).

Plasma APC500 : La vitesse maximale est approximativement de 100-150 mm/sec. Au-delà de cette vitesse, un traitement non homogène de la surface est obtenu.

7. Des gaz résiduels sont-ils formés durant l’activation plasma ?

Durant l’activation plasma, principalement monoxyde et dioxyde d’azote NO - NO2 sont formés, lesquels doivent être évacués de la pièce de travail.

Plasma APC500 : La formation d’ozone (O3) doit être considérée.

8. Quels équipements périphériques sont requis pour l’installation des systèmes PlasmaBeam ou Plasma APC500.

  • Air comprimé sec et propre (exempt d’huile) – environ 2000 Nl/heure. (N= Normo)
  • Puissance électrique 230 V/6 A
  • Système d’extraction des gaz produits notamment les oxydes d’azote.

Pour de courts tests, un système d’aspiration n’est pas obligatoire. L’utilisation maximale du système sans extraction ne doit pas dépasser quelques minutes par heure.

Les places de travail doivent être continument et soigneusement ventilées.

9. Dans quels contextes les systèmes plasma atmosphérique sont-ils utilisés ?

Cette technique est préconisée dans les contextes suivants :

  • Activation plasma locale des plastiques avant collage.
  • Activation plasma des élastomères avant collage, flocage, impression (Ex. : profilés caoutchouc dans l’industrie automobile).
  • Activation plasma locale de métaux et céramiques avant collage ou soudure.

Le système Plasma APC500 est particulièrement bien adapté au traitement de pièces plastiques de ‘tampographie’ directement dans la machine.

10. Quels sont les principaux avantages tirés de l’utilisation du plasma à pression atmosphérique?

La technologie PlasmaBeam est applicable à divers procédés de production en ligne: comme l’activation plasma de profilés caoutchouc en rouleaux, de gaines avant compression, collage, flokage, revêtement ou peinture.

Cette technique peut être utilisée avec des robots, des trajectoires du jet de plasma suivant 2 ou 3 dimensions seront précisément décrites avec l’aide d’un robot.

11. Y-a-t-il des pièces d’usure dans le système plasma atmosphérique?

Oui, la buse plasma doit être changée régulièrement.

12. Quelles sont les applications possibles ?

De plus amples informations sont fournies sous Applications.

Plasmatechnik, Plasmatechnologie, Plasmaaktivierung von Kunsstoffteilen
Funktionsprinzip APC500