Плазменная активация

Необходимым условием адгезии партнеров по связыванию при покрытии лакокрасочными материалами, склеивании, нанесении печатных изображений или микросварке является хорошая смачиваемость поверхности. Смачиваемости препятствуют не только маслянистые и жиросодержащие загрязнения, даже чистая поверхность многих материалов не смачивается в достаточной мере многими жидкостями, также клеями и красками. Жидкость стекает каплями. Она и после затвердевания или высыхания не будет держаться на поверхности.

Причиной этого является малая поверхностная энергия подложки. Вещества с высокой поверхностной энергией смачиваются веществами с низкой поверхностной энергией, но не наоборот. Таким образом, поверхностная энергия нанесенной жидкости — в случае с жидкостями говорят также о поверхностном натяжении — должна в любом случае быть ниже, чем у подложки.

Большинство пластмасс имеют очень низкую поверхностную энергию, слишком низкую для смачивания клеящими веществами и лакокрасочными покрытиями. Причиной этого является неполярная поверхность. Молекулы жидкости не находят мест соединения, в которых они могли бы присоединиться.

Поверхностная энергия поверхности повышается путем ее активации. При этом создаются места присоединения для наносимой жидкости.

Активация традиционно осуществляется с помощью химических праймеров, жидких усилителей адгезии. Часто они очень едкие и вредные для окружающей среды. С одной стороны, перед дальнейшей обработкой они должны в достаточной мере выветриться, а с другой стороны они часто не обеспечивают длительную активацию. Неполярные материалы, такие как полиолефины, не активируются в достаточной мере даже химическими праймерами. 

Активацию также можно осуществлять с помощью коронного дугового разряда. При этом речь идет о виде обработки плазмой атмосферного давления. Но обрабатываться могут только плоские поверхности или поверхности, имеющие сферическую выпуклость, которые могут быть введены в электрическую дугу.

В плазменных установках атмосферного давления компании Diener electronic плазма электрической дуги выдувается через сопло. Это также позволяет осуществлять активацию деталей, имеющих сложную выпуклость.

При активации в воздушной или кислородной плазме неполярные водородные связи пластмасс — полимеров заменяются кислородными связями. Они могут обеспечить свободные валентные электроны для присоединения молекул жидкости.

Благодаря плазменной активации при низком или атмосферном давлении даже «несклеиваемые» пластмассы, такие как ПОМ, ПЭ и ПП, очень хорошо поддаются склеиванию или нанесению лакокрасочного покрытия. Желаемую поверхностную энергию можно очень точно настроить, чтобы также не допустить чрезмерной активации, приводящей к подтравливанию.

В плазме низкого давления кроме воздуха и кислорода также можно применять и другие газы, с помощью которых вместо кислорода, например, присоединяются, например, азот (N2), амины (NHx) или карбоксильные группы (-COOH) в качестве реактивных групп.

Активация пластмассовых поверхностей сохраняет свое действие в течение недель и месяцев. Тем не менее, дальнейшая обработка должна осуществляться без задержек, так как в процессе пролёжки присоединяются новые загрязнения.

ПТФЭ также можно склеивать благодаря плазменной обработке. Но при этом речь идет не об активации, а о травлении .

Металлы, керамика и стекло в принципе имеют более высокую поверхностную энергию, чем пластмассы. Тем не менее, даже в случае с этими материалами есть варианты применения, при которых плазменная активация обеспечивает преимущества. Также поверхностное натяжение сплавов для пайки является высоким, и они на многих металлических поверхностях скатываются каплями. Поэтому плазменная активация металлов также может улучшить смачивание при пайке. Однако активация металлов, как правило, действует только пять минут, и ее следует проводить непосредственно перед процессом пайки (поточно).

 

Plasmapulveraktivierung

Für viele Anwendungen wird hydrophiles UHMW Polyethylenpulver als innovative Möglichkeit genutzt. Eine Plasmapulverbehanldung bietet hier die geeignete Lösung. Für mehr Informationen klicken Sie hier...