Il plasma a bassa pressione offre possibilità molto versatili di modifica delle superfici. La pulizia di precisione di componenti sporchi, l'attivazione al plasma di pezzi in plastica, l'acidatura di PTFE o silicio e il rivestimento di pezzi in plastica con strati simili al PTFE costituiscono alcune delle applicazioni. A tale scopo, il plasma a bassa pressione viene utilizzato in un'ampia gamma di settori, in cui è importante combinare materiali o modificare in modo specifico le proprietà superficiali.
Processi base al plasma
Pulizia di materiali
La tecnologia del plasma offre soluzioni per ogni tipo di sporco, di substrato e di post-trattamento, in quanto elimina anche i residui di contaminazione molecolare.
Attivazione di materiali
Una buona bagnabilità della superficie è un prerequisito per l'adesione delle parti leganti nel processo di verniciatura, incollaggio, stampa o bonding.
Acidatura di materiali
La tecnologia del plasma rende possibile l'acidatura anisotropa e isotropa. L’acidatura isotropa ha luogo con processo chimico, mentre l’acidatura anisotropa avviene con processo fisico.
il rivestimento di materiali
Il plasma a bassa pressione consente di temprare i pezzi di lavorazione con vari rivestimenti. A tale scopo, vengono immessi materiali di base liquidi e gassosi nella camera da vuoto.
Come sono costruiti gli impianti al plasma a bassa pressione e come funzionano?
Nella tecnologia del plasma a bassa pressione, il gas viene eccitato nel vuoto tramite apporto di energia. Si formano ioni ed elettroni carichi di energia e altre particelle reattive che compongono il plasma. Questo permette di modificare efficacemente le superfici. Si distingue tra tre effetti del plasma:
Con la variazione dei parametri di processo come pressione, potenza, durata del processo, flusso di gas e composizione, cambia la modalità di azione del plasma. Ciò consente di ottenere vari effetti in un'unica fase del processo.
Il plasma rimuove dalla superficie gli agenti distaccanti (anche silicone e oli). Essi vengono attaccati chimicamente ad esempio dall'ossigeno e convertiti in composti volatili . Per effetto della pressione negativa e del riscaldamento superficiale, gli agenti distaccanti o i loro residui evaporano parzialmente. Le particelle cariche di energia nel plasma scindono le molecole dell'agente distaccante in piccoli frammenti, che possono quindi essere aspirati. Inoltre, a livello atomico si crea un "effetto di microsabbiatura" . Le radiazioni UV riescono a disgregare gli agenti distaccanti.
Sui prodotti appena fabbricati , così come su quelli immagazzinati sono presenti per lo più depositi invisibili, come grassi, oli, silicone, umidità o strati di ossidazione. Per poter rivestire senza lacune queste superfici, esse devono essere prive di LABS (LABS = sostanze che ostacolano la bagnatura della superficie), effetto ottenibile mediante pulizia al plasma
Esempio di un tipico parametro di processo
Potenza: 500 watt, volume della camera di processo: 100 litri, gas di processo: aria o ossigeno, pressione: 0,2 - 0,6 mbar, durata: 1 - 5 minuti
Sono disponibili molteplici gas di processo (ad es. aria, ossigeno, argon, argon idrogeno, ossigeno tetrafluorometano) e una varietà di sostanze chimiche (ad es. esametidisilossano, acetato di vinile, acetone, prodotti chimici fluorurati).
In linea di massima vale quanto segue: La conoscenza del processo è un fattore decisivo. Il plasma deve essere compatibile con il materiale per impostare in modo mirato tutti gli effetti desiderati.
Componente
Vettore del prodotto
Camera sottovuoto
Eckventil
Valvola ad angolo
Valvola (valvola a spillo NV), regolatore di portata massica (MFC))
elettrodo
Valvola di ventilazione
Pompa a vuoto
Generatore ad alta frequenza
