Aktivieren mit Atmosphärendruckplasma

1. Ist eine Aktivierung von Metallen möglich? 

Das Aktivieren von Metallen ist zwar prinzipiell möglich, jedoch ist die Aktivierung auf Metall sehr instabil und daher nur von kurzer Dauer. Wird Metall aktiviert, muss es innerhalb weniger Minuten oder Stunden weiterverarbeitet (verklebt, lackiert…) werden, da sich die Oberflächen schnell und dauerhaft mit Kontaminationen aus der Umgebungsluft verbinden

Aktivierung von Metallen ist allerdings nur mit der PlasmaBeam Technik möglich. Der Plasma APC500 darf nicht für leitfähige Materialien (z. B. Metalle, Halbleiter) verwendet werden. Sinnvoll ist eine Metallaktivierung vor Prozessen wie Löten oder Bonden.

2. Ist eine Aktivierung von Kunststoffen möglich? 

Kunststoffe wie z. B. Polypropylen oder PE sind von sich aus unpolar aufgebaut. Das bedeutet, dass diese Kunststoffe vor dem Bedrucken, Lackieren und Verkleben vorbehandelt werden müssen. Als Prozessgas wird üblicherweise trockene und ölfreie Druckluft verwendet. 

Die Aktivierung kann sehr eindrucksvoll demonstriert werden, indem man ein behandeltes und ein unbehandeltes Werkstück in Wasser (polare Lösung) taucht. Auf dem unbehandelten Teil bilden sich wie gewohnt Tropfen. Das behandelte Teil wird an der Behandlungsstelle vollständig mit Wasser benetzt.

3. Ist eine Aktivierung von Gläsern und Keramiken möglich? 

Gläser und Keramiken verhalten sich ähnlich wie Metalle und weisen eine kurze Lebensdauer der Aktivierung auf. Als Prozessgas wird Druckluft eingesetzt.

4. Wie kann die Qualität der Aktivierung getestet werden?

Die Qualität der Aktivierung kann schnell und einfach mit zwei verschiedenen Verfahren getestet werden: 

Kontaktwinkel-Messung 

Bei diesem Verfahren wird der Randwinkel eines Wassertropfens zur aktivierten Oberfläche gemessen. Je besser die Aktivierung ist, desto flacher liegt der Wassertropfen auf der Oberfläche. Dieses Verfahren wird allerdings selten angewandt, da das Messgerät relativ teuer ist und im Allgemeinen nicht sofort vor Ort gemessen werden kann. Insbesondere lassen sich große oder komplexe Formteile mit den meisten Randwinkelmessgeräten kaum oder gar nicht ohne zerschneiden messen.

Testtinten  

Je nachdem, wie diese Testtinten verlaufen, kann den Behandlungsgütern eine bestimmte Oberflächenenergie zugeordnet werden. Die Einheit ist mN/m [früher: dyn/cm]. Wasser besitzt eine Oberflächenenergie von 72,6 mN/m. Die Testtinten sind erhältlich von 28 – 105 mN/m in 10 Schritten.

5. Wie breit ist die Aktivierungsspur bei der PlasmaBeam- und PlasmaAPC 500-Behandlung? 

Die PlasmaBeam-Technik kann eine Behandlungsbreite von ca. 8-12 mm bei Druckluft als Prozessgas gewährleisten. Verwendung von reinem Stickstoff (N2) oder reinem Sauerstoff (O2) kann die Behandlungsbreite erhöhen

Die Behandlungsbreite von PlasmaAPC 500 beträgt ca. 60 mm. Allerdings ist die Behandlung deutlich unhomogener als mit PlasmaBeam oder mit Niederdruckplasma. Eine mehrfache Behandlung erhöht die Homogenität der Behandlung. 

Die Behandlungsbreite hängt sehr stark von der Geschwindigkeit ab.

6. Wie hoch ist die Geschwindigkeit der Behandlung? 

PlasmaBeam: Die Behandlungsgeschwindigkeit variiert zwischen einigen cm pro Minute bei der Aktivierung von Keramiken oder Metallen bis zu einigen Metern pro Sekunde bei Aktivierung von Kunststoffen (z. B. Faltschachtel-Aktivierung vor dem Verkleben). 

PlasmaAPC 500: Die maximale Geschwindigkeit beträgt ca. 100 – 150 mm/s. Eine weitere Geschwindigkeitserhöhung führt zu einer ungleichmäßigen Behandlung der Oberfläche.

7. Entstehen bei der Plasmaaktivierung Abgase? 

Bei der Plasmaaktivierung fallen hauptsächlich Stickoxide (NONO2) an, die von dem Arbeitsplatz abtransportiert werden müssen. 

PlasmaAPC 500: Hier muss mit Ozon(O3)-Bildung gerechnet werden. 

8. Welche Medien werden für die Installation von PlasmaBeam bzw. PlasmaAPC 500 benötigt? 

  • Trockene und ölfreie Druckluft – ca. 2.000 NL/Std.
  • Stromanschluss 230 V/6A
  • Absaugung für die Stickoxide

Beim Testen von Geräten darf auf die Absaugung verzichtet werden. Die maximale Betriebsdauer ohne Absaugung darf nicht mehr als ein paar Minuten pro Stunde betragen.

Das Arbeitszimmer muss oft und gründlich gelüftet werden.

9. Wo wird die Atmosphärendruckplasma-Aktivierung hauptsächlich eingesetzt? 

Diese Technik ist hervorragend für folgende Prozesse geeignet: 

  • Lokale Plasmaaktivierung von Kunststoffen vor dem Verkleben
  • Plasmaaktivierung von Elastomeren vor dem Verkleben, Beflocken, Bedrucken (z. B. Gummiprofile im Automotiv)
  • Lokale Plasmaaktivierung von Metall- und Keramikoberflächen vor dem Verkleben oder Bonden

PlasmaAPC 500 ist sehr gut für die Behandlung von Kunststoffteilen vor dem Tampondruck direkt in Tampondruckautomaten geeignet. 

10. Welche Hauptvorteile bringt uns die Aktivierung mit Atmosphärendruckplasma? 

PlasmaBeam Technik ist für In-Line Prozesse anwendbar z. B. Plasmaaktivierung von endlosen Gummiprofilen, Schläuche vor dem Bedrucken, Kleben, Beflocken oder Lackieren.

Diese Technik ist roboter-tauglich, d. h. die 2- oder 3-dimensionalen Oberflächen können mit dem Plasmastrahl mit Hilfe von Robotern abgescannt werden.

11. Gibt es irgendwelche Verschleißteile bei Atmosphärendruckplasma? 

Ja, die Plasmadüse muss regelmäßig ersetzt werden.

12. Welche Anwendungen sind möglich?

Weitere Informationen finden Sie unter Anwendungen.

Plasmatechnik, Plasmatechnologie, Plasmaaktivierung von Kunsstoffteilen
Funktionsprinzip APC500