Плазма низкого давления предоставляет широкие возможности модификации поверхностей. Тонкая очистка загрязненных деталей, плазменная активация пластмассовых поверхностей, травление PTFE или кремния и нанесение покрытий на пластмассы и PTFE-подобные материалы – лишь некоторые из случаев применения. Таким образом, плазма низкого давления применяется в самых разных областях, связанных с соединением материалов и целенаправленным изменением свойств поверхностей.
плазменных процессов
Очистка материалов
Плазменная техника предлагает решения для удаления любого вида загрязнений, обработки любого субстрата и любого способа дополнительной обработки. В процессе очистки снимаются даже молекулярные следы загрязнений.
Активация материалов
Обязательным условием для надлежащей адгезии связывающих компонентов при окрашивании, склеивании, нанесении методом печати и приварке является хорошая смачиваемость поверхности.
Травление материалов
Плазменная техника позволяет осуществлять неизотропное и изотропное травление. Изотропное травление выполняется путем химического травления, неизотропное травление – путем физического.
Нанесение покрытий на материалы
Плазма низкого давления используется для нанесения различных покрытий на заготовки. В этом процессе газообразные и жидкие исходные материалы подаются в вакуумную камеру.
Как устроены плазменные установки низкого давления и как они функционируют?
В плазменной технике низкого давления газ за счет подачи энергии возбуждается в вакууме. Возникают высокоэнергетические ионы и электроны, а также другие реактивные частицы, формирующие плазму. Это позволяет эффективно изменятьсвойства поверхностей. Различают три эффекта воздействия плазмы:
За счет изменения технологических параметров, таких как давление, мощность, продолжительность процесса, поток газа и его состав, изменяется принцип действия плазмы. Таким образом, в рамках одной единственной технологической операции можно достичь нескольких эффектов.
Плазма удаляет разделители (в том числе силиконы и масла) с поверхности. Они подвергаются химическому воздействию, например кислородом, и преобразовываются в летучие соединения. Под действием разрежения и поверхностного нагрева часть разделителей или их остатки испаряются. Энергонасыщенные частицы в плазме разрывают молекулы разделителей на малые молекулярные фрагменты, которые затем удаляются отсасывающей системой. Кроме того, возникает «эффект микроволн» на атомарном уровне. Ультрафиолетовое излучение в состоянии разрушать разделители.
На только что произведенных изделиях и на изделиях, хранившихся на складе, в большинстве случаев присутствуют невидимые отложения – смазки, масла, силиконы, влага или оксидные слои. Условием надлежащего нанесения покрытий на поверхности является отсутствие на них субстанций, препятствующих смачиванию краской. Это обеспечивается за счет плазменной очистки.
Пример типичных технологических параметров
Мощность: 500 Вт, объем рабочей камеры: 100 литров, технологический газ: воздух или кислород, давление: 0,2 - 0,6 мбар, продолжительность: 1 - 5 минут
Для использования доступно большое количество технологических газов (напр., воздух, кислород, аргон, смесь аргона и водорода, тетрафторметан с кислородом) и химикатов (напр., гексаметилдисилоксан, винилацетат, ацетон, фторосодержащие химикаты).
В целом же действует следующий принцип: определяющим является знание технологического процесса. Для получения всех желаемых эффектов обработки плазма должна соответствовать материалу.
Составная часть
Перевозчик продукта
Вакуумная камера
Угловой клапан
газовый баллон
Клапан (игольчатый клапан NV), регулятор массового расхода (MFC))
электрод
Вентиляционный клапан
Вакуумный насос
Генератор высокой частоты
