Lorsque une matière est alimentée en permanence en énergie, sa température augmente et elle passe de l'état solide à liquide, puis à l'état gazeux. Si l'on poursuit cet apport d'énergie, la couche atomique présente éclate, générant alors des particules chargées (négativement pour les électrons et positivement pour les ions). Ce mélange porte le nom de Plasma ou « quatrième état de la matière ».
En bref : changement d'état par apport d'énergie : solide ⇒ liquide ⇒ gazeux ⇒ plasma
Dans la nature, le plasma est présent p. ex. dans les éclairs, les aurores boréales, les flammes et le soleil. Quant aux plasmas artificiels, on les trouve dans les tubes néon, le soudage et dans les lampes flashs.
Le plasma est utilisé dans des secteurs dans lesquels il s'agit de lier des matériaux ou de modifier à dessein leurs propriétés de surface.
Entre temps, la technologie plasma s'est établie dans presque tous les secteurs industriels Et de nouvelles applications viennent sans cesse s'y ajouter.
Cette technologie avant-gardiste permet de modifier les surfaces les plus diverses. Il offre donc un large éventail de possibilités d'application telles que
Processus plasma
Nettoyage de matériaux
La technologie plasma offre des solutions pour tout type de contamination et n’importe quel substrat quel que soit le traitement ultérieur. Des résidus de contamination moléculaire sont également évacués.
Activation de matériaux
Une bonne mouillabilité de la surface constitue la condition préalable à l'adhérence d'éléments lors de l'application de peintures, colles, de l'impression ou de liants .
Gravure ionique réactive de matériaux
La technologie plasma permet la gravure anisotrope et isotrope. Gravure isotrope par gravure chimique, gravure anisotrope par gravure physique.
Enduction de matériaux
Les plasmas basse pression permettent de bonifier des pièces avec diverses enductions. Pour cela, des substances de base gazeuses et liquides sont alimentées dans la chambre à vide.
Nous faisons la différence entre deux types de systèmes plasma : le plasma basse pression et le plasma à pression atmosphérique.
Combien de temps des pièces traitées (activation) peuvent être stockées avant la suite du traitement ?
La durée de stockage des composants dépend de la durée de l'activation et du matériau et varie entre quelques minutes et plusieurs mois. De ce fait, il est souvent nécessaire d’effectuer des essais sur site.
Pour métaux, céramiques, verres et élastomères : 1 heure environ.
Pour les plastiques (sauf les élastomères) : plusieurs jours, semaines, mois.
Comment les pièces traitées doivent être stockées?
À l'issue du traitement au plasma, il est recommandé de ne pas laisser les pièces à l'air libre , car elles attirent la poussière, la contamination organique et l'humidité.
Les pièces ensachées se conservent sensiblement plus longtemps que des pièces stockées à l'air libre.
Les pièces traitées par nos soins en sous-traitance sont emballées en étroite consultation avec le client, p. ex. dans des sacs en PE contrôlés, exempts de silicone, des emballages ESD ou des emballages spécifiques au client, mis à notre disposition.
Pourquoi les pièces traitées ne doivent-elles être saisies qu'avec des gants ?
Le plasma élimine les impuretés organiques mais pas celles inorganiques. . Vu, p. ex., que des sels (contaminants inorganiques) sont contenus dans la sueur des empreintes digitales, les composants ne doivent être saisis qu'avec des gants.
Comment mesurer une activation plasma ?
Angle de contact
Lorsque l’on observe la projection d’une goutte déposée sur un corps solide , l'angle de contact est l’angle formé par la tangente à la surface de la goutte au point de phase triple avec la surface du corps solide. D’après la définition physique, une surface dont l'angle de contact est inférieur à 90° est hydrophile (mouillable) et elle est hydrophobe, si son angle de contact est supérieur à 90° (non mouillable). Un traitement au plasma permet de modifier l'angle de contact (l'augmenter ou le réduire). Un processus plasma approprié ou l’application d’un revêtement adéquat dans un processus plasma permet de transformer des surfaces hydrophiles en surfaces hydrophobes (et grâce à des couches hydrophiles, également vice versa).
Encres de test
Il s'agit d'un moyen d’évaluation de l’énergie de surface : si, après son application, l’encre de test déposée sur la surface se rétracte, cela signifie que l’énergie de surface du solide est inférieure à celle de l’encre et si l'encre reste stable, l’énergie de surface du solide est alors égale ou supérieure à celle du liquide. La tension de surface totale d’un solide peut être déterminée en utilisant une série d’encres de test avec des énergies de surface graduelles. Cette méthode ne permet cependant pas de déterminer la partie polaire et celle non-polaire de l’énergie de surface.
Test de quadrillage
Pour vérifier l’adhérence de peintures, on recourt à un test de quadrillage (normes : DIN EN ISO 2409 et ASTM D3369-02) . Une fois la pièce peinte, la couche de peinture appliquée sur la pièce en plastique est coupée sous forme de quadrillage. Un ruban adhésif normé est ensuite apposé et pressé sur le quadrillage, avant d’en être brusquement retiré. Si la peinture reste collée sur le ruban, l'adhérence de la peinture est médiocre. Ainsi, le test de quadrillage montre l’adhérence de couches de peintures sur des pièces en plastique
Comment prouver un traitement au plasma ?
Des étiquettes indicatrices ainsi qu’un composé métallique spécifique sensible au plasma fournissent aux utilisateurs des systèmes plasma la possibilité de vérifier par un simple coup d’œil si un traitement plasma a été effectué. Les tests peuvent menés à bien sans perte de temps.. Ils peuvent être utilisés dans tous les systèmes plasma et pour tous les traitements, qu’il s’agisse de nettoyage, activation, gravure ou enduction. Même après plusieurs semaines et mois, les indicateurs identifient le traitement plasma précédemment effectué sur votre produit ou produit semi-fini.
Étiquettes indicatrices
L'étiquette adhésive se compose de zones revêtues d’un film spécial, qui sont utilisées en tant que références et directement placées directement dans la chambre ou collées sur le composant. Dès que le point indicateur foncé a disparu, le traitement plasma a été effectué avec succès. Les étiquettes indicatrices peuvent être également utilisées pour tester le système même. Dans ce cas, une étiquette est posée dans la chambre à vide puis le plasma est généré.
Composé métallique indicateur de traitement plasma
Les indicateurs plasma sont des étiquettes adhésives pourvues d'un tissu spécial. Si le traitement au plasma a réussi, le tissu se dissout.
L'étiquette adhésive est collée au choix sur un composant ou un dummy. Ce dernier est exposé à titre de référence au jet de plasma et l'indicateur n'a alors aucun effet sur le processus plasma proprement dit ou sur le composant même. Pendant le traitement, le tissu est détruit.
Composé métallique indicateur de plasma
L'indicateur de plasma est un composé métallique liquide qui se décompose dans le plasma, de sorte que la surface de l'objet traité au plasma présente une surface métallique brillante. Une goutte appliquée sur le composant lui-même ou sur un échantillon de référence se transforme en une couche métallisée brillante pendant le traitement au plasma et forme un contraste net sur la plupart des surfaces et par rapport à la goutte incolore à l'origine. Le film métallique doré brillant produit dans le plasma se distingue du point de vue optique de toutes les couleurs de l'objet par sa réflectivité.
