Плазму можно использовать для нанесения различных покрытий на заготовки. Для этого в процесс подаются газообразные и жидкие исходные материалы. В плазме исходные материалы, в большинстве случаев короткоцепные мономеры, связываются в длинноцепные полимеры. Свойства получаемых поверхностей определяются выбором исходных материалов:
Гидрофобные (водоотталкивающие) | гидрофильные (притягивающие воду / смачиваемые) | устойчивые к царапинам, антикоррозионные | углеродные слои | барьеры / блокираторы диффузии | PTFE-подобные | покрытия скольжения / антиадгезионные покрытия | усилители сцепления / праймеры | барьеры воды / водяного пара | металлизация | наносеребро
Преимущества плазменного нанесения покрытий
- Возможность нанесения очень тонких слоев в нанометровом диапазоне
- Серийность и стабильность процессов благодаря полной автоматизации
- Большое количество возможных вариантов обработки
- Отсутствие температурного воздействия
- Отсутствие растворителей
- Очень хорошая способность проникать в зазоры
- Подходит для обработки штучных и сыпучих материалов
Нанесение покрытий методом плазменной полимеризации
Для нанесения покрытий плазмой низкого давления в зону обработки подаютсямономеры (газообразные или жидкие), которые полимеризуются под действием плазмы. Толщина слоев, создаваемых в процессе плазменной полимеризации, находится в пределаходного микрометра. Адгезия слоев на поверхности оценивается как очень высокая.
Для нанесения покрытийструей плазмы (plasmajet, атмосферная плазма) газообразные мономеры с помощью газа-носителя подаютсянепосредственно в луч плазмы. Мономер под действием плазмы фокусируется на поверхности и полимеризуется. Толщина слоя покрытия составляет несколько сотен нанометров.
Технология значительно более сложная в сравнении с активацией и обезжириванием.
Возможно создание барьерных слоев в топливных баках, устойчивых к царапинам слоевнафарах и CD, PTFE-подобных слоев, гидрофобных слоев и т.д.
Существуют три метода нанесения покрытий, распространившиеся в промышленном производстве:
Гидрофобные слои ► мономер: напр., гексаметилдисилоксан (HMDSO)
PTFE-подобные слои ► мономер: фторосодержащие технологические газы – см. также Эпиламирование
Гидрофильные слои ► мономер: винилацетат, гексаметилдисилоксан в определенной смеси с кислородом (значительно больше HMDSO чем O2)
Углеродный полимер
Фтор
Плазма
Тетрафторметан CF4
FAQ Часто задаваемые вопросы
Какие эффекты позволяет получить нанесение покрытий на металлы методом плазменной полимеризации?
Нанесение покрытий на металлы методом плазменной полимеризации позволяет добиться различных эффектов, например: активацию, сохраняющуюся от одной до нескольких недель, а также нанесение не только декоративных, но и функциональных слоев. Для металлов, как правило, особенно подходит использование установки для распыления.
Можно ли наносить покрытия на пластмассы с помощью плазменной полимеризации?
Нанесение покрытий на пластмассы с помощью плазменной полимеризации в большинстве случаев не представляет сложности. О том, можно ли удовлетворить конкретные требования, вам с удовольствием сообщит специализированный отдел разработки технологических процессов компании Diener electronic.
Например, на CD- и DVD-диски можно наносить устойчивое к царапинам покрытие без ущерба для их качества.
Можно наносить покрытия, аналогичные PTFE, для повышения скользкости обрабатываемых изделий. Кроме того, существует возможность целенаправленного нанесения функциональных групп на поверхность пластика (например, аминогрупп для применения в биоаналитике).
Можно ли наносить покрытия на стекло и керамику с помощью плазменной полимеризации?
Единственная сложность при нанесении покрытий на стекло и керамику заключается в соответствующей подготовке поверхности (см. главу «Активация и травление»). Как только эта сложность преодолена, ничто не препятствует широкому применению покрытий. Прочность сцепления покрытия в каждом конкретном случае необходимо проверять индивидуально. В случае «несовместимости» между слоем и материалом подложки может потребоваться нанесение промежуточных слоев в качестве адгезионных прослоек.
Какие слои можно наносить с помощью низкодавления плазмы и какие мономеры для этого используются?
Плазма низкого давления в основном подходит для нанесения гидрофобных/гидрофильных, адгезионных и смазочных слоев.
В качестве мономеров используются вещества, содержащие кремний и углерод. К ним относятся, например, различные акрилаты и широко распространённые кремнийсодержащие мономеры типа HMDSO.
Какие мономеры запрещено использовать?
В связи с сильным токсическим воздействием запрещается использовать газы и мономеры, содержащие галогены, с атмосферной плазмой (F₂, Cl₂, Br₂, I)!
Какую толщину слоя можно получить с помощью низкодавления плазмы и как её измерить?
В зависимости от типа покрытия можно достичь различной толщины покрытия, которая зависит от ряда факторов, таких как, например, геометрия заготовок, назначение, гибкость и стабильность покрытия и многое другое. Наш отдел технологических процессов с удовольствием продемонстрирует вам соответствующие решения.
Можно ли наносить порошковое покрытие?
Да, с помощью специальной технологии возможно нанесение покрытий из порошков. Специализированное оборудование компании Diener electronic для работы с порошками и сыпучими материалами разработано именно для этих целей.
Можно ли наносить покрытие на текстиль?
С помощью специальной установки «рулон-рулон» компании Diener electronic, работающей по технологии низкого давления, можно наносить покрытия на текстиль. Однако продолжительность обработки не позволяет использовать её в условиях высокоскоростного производства. Покрытия на текстиле, как правило, не поддаются стирке и не обладают износостойкостью.
