Nettoyage plasma

Une surface propre est une surface exempte de toute trace de produits extrinsèques indésirables, c'est très souvent une condition fondamentale à tout processus de traitement ultérieur. Par conséquent, le nettoyage plasma doit être exécuté avant tout autre traitement supplémentaire car un procédé à même de garantir cette propriété de propreté. 

Le nettoyage des surfaces peut être effectué avec les procédés technologiques plasma suivants:

Nettoyage de surface par plasma Oxygène:

Souvent après les nettoyages conventionnels, mécaniques et chimiques avec des agents de nettoyage liquides, des résidus organiques persistent en surface du substrat. En effet, restent parfois en surface après les nettoyages conventionnels des graisses, huiles silicones, des agents de démoulage ou dans certains cas les résidus d'organismes biologiques.

Même si ces  restes sont présents en infime quantité, ils peuvent parfois inhiber considérablement la qualité des traitements ultérieurs comme revêtement, collage ou peinture ou dans le cas d'implants médicaux limiter leur bio-intégration ou causer des infections.

Le nettoyage par plasma de gaz oxygène, ou aussi souvent par simple plasma d'air sec peut généralement éliminer même les plus petits restes de substances organiques.

Les molécules excitées et les radicaux oxygène sont très réactifs. Le rayonnement ultraviolet du plasma est capable de 'cracker' les chaînes des polymères hydrocarbonés. Les espèces radicalaires formées à partir de l'oxygène se lient rapidement aux extrémités libres des chaines sectionnées pour empêcher toute recombinaison. Ce processus entraîne la fragmentation des macromolécules en plus petites molécules passant alors à l'état gazeux et pouvant ainsi être éliminées par le flux gazeux créé par la pompe à vide.

Principe du Nettoyage de Surface par Plasma Oxygène

Élimination d'oxydes de surface.

Presque tous les métaux présentent une surface oxydée, dès lors qu'ils ont été exposés même pour une brève période à l'atmosphère ambiante.

Pour les métaux non nobles, cet effet est souvent désiré, car cette couche d'oxyde, habituellement mince est néanmoins dure et stable, elle empêche la propagation de l'oxydation dans la phase volumique de la matière. En contre partie, les couches d'oxydes inhibent fortement l'adhérence et génère des problèmes pour le soudage, le collage et la conductivité électrique.

Un plasma hydrogène produit des espèces excitées, radicalaires et des ions hydrogène fortement réactives qui vont se lier à l'oxygène, réduire les oxydes et former des molécules d'eau qui seront éliminées par le flux créer par la pompe à vide.

Les couches d'oxydes peuvent éliminées par Plasma Hydrogène

"Micro sablage" par plasma d'Argon

Ni le plasma oxygène ni le plasma hydrogène ne peuvent éliminer tous les type de pollutions, les molécules qui subsistent à l'issu de ces traitements sont essentiellement des sels ou de type céramique (oxydes, nitrures, carbures, ...).

Même ces deux types de pollutions gênantes peuvent être éliminés sous l'effet du sablage micro produit par l'impact mécanique des ions d'un gaz inerte accélérés par un champ électrique, ce processus non sélectif est efficace sur presque tout type de pollution et substrat.

Le gaz inerte généralement utilisé pour ce "micro sablage" ionique est l'argon. En raison de la non sélectivité les surfaces du substrat sont traitées par  ce "micro sablage". Très souvent, cet effet est désiré, car il conduit à une "micro-rugosité" de la surface qui améliore l'adhérence. Si cet effet de gravure par les ions d'argon du substrat n'est pas souhaité il est alors nécessaire d'optimiser les conditions et la durée du traitement afin de minimiser le traitement du substrat.

A peu près toutes les substances peuvent être éliminées par la gravure ionique obtenue à partir d'un plasma d'Argon

La vitesse de traitement par micro-sablage via plasma d'Argon est faible. Dès lors que des chaines hydrocarbonées sont présentent en surface d'un substrat et doivent être éliminées, il est recommandé d'effectuer un premier nettoyage avec un plasma oxygène avant de passer à un bombardement ionique d'argon. Si un couche d'oxyde doit être éliminée, une combinaison de l'effet mécanique (bombardement d'ion d'Argon) et  chimique (Radicaux d'hydrogène) peut être recommandée en utilisant donc un mélange gazeux Argon / Hydrogène.

 

 

Principe du Nettoyage Plasma en Vidéo