Nederlands (Formeel) 
English 
Español 
Français 
العربية 
Русский 
Português 
Deutsch 
Italiano 
日本語 
Türkçe 
Українська 
De oppervlaktebehandelingstechnologie verandert de materiaaleigenschappen en creëert een oppervlaktelaag met mechanische, fysische en chemische eigenschappen die verschillen van het basismateriaal.
Het doel van oppervlaktebehandeling is om te voldoen aan de unieke functionele eisen van het product op het gebied van corrosiebestendigheid, versiering en andere factoren. Een oppervlaktebehandelingsmethode die bekend staat als de plasmabehandelingstechniek wordt gebruikt om het ideale polymeeroppervlak te creëren waarop inkten, verven en coatings zich kunnen hechten.
Dit artikel onderzoekt de plasmaoppervlaktebehandeling, hoe het proces werkt, wat de beste toepassingen zijn en waar het toegepast kan worden. Lees verder voor diepgaande kennis.
Wat is plasma?
De basis van plasma, de vierde toestand van materie, is een eenvoudig natuurkundig idee. Als er energie op materie wordt toegepast, worden vaste stoffen vloeistoffen, en plasmavloeistoffen veranderen in gasvormige toestanden. Als we energie toevoegen, worden gasmoleculen geïoniseerd bij verhitting en dragen ze een netto positieve lading. Als er genoeg plasmamoleculen geïoniseerd zijn, ontstaat er een plasma dat de algemene elektrische eigenschappen van het gas verandert.
Wat is plasma-oppervlaktebehandeling?
De term "plasmaoppervlaktebehandeling" verwijst naar een procedure die de oppervlakte-energie van een materiaal kan veranderen of verhogen om het beter in staat te stellen een coating aan te nemen of zich aan een ander materiaal te hechten.
De behandeling is op maat gemaakt voor lijm- en verftoepassingen en beïnvloedt verschillende coatingmaterialen die de hechting bevorderen - door het oppervlak met plasma te behandelen ontstaat een extreem dun coatingoppervlak met hoge spanning, ideaal voor lijmen, coaten en bedrukken. Materialen die te hydrofiel of te hydrofoob zijn voor het beoogde gebruik kunnen met plasma worden behandeld.
Plasmatechnologie wordt gebruikt voor oppervlaktebehandelingsprocessen zoals reinigen, coaten, printen, verven en lijmen en is vaak de industriestandaard voor het behandelen van metalen, glas, papier en plastic polymeren.
Waarom wordt plasma-oppervlaktebehandeling gebruikt?
Plasma-oppervlaktebehandeling wordt voornamelijk gebruikt om te reinigen, de hechting van oppervlakken te verbeteren en dunne coatings te creëren.
1. Plasma Reiniging
De plasmareiniger bereidt een oppervlak voor door alle organische resten van verschillende materialen in een vacuümkamer te verwijderen. Er ontstaat een ongerept oppervlak dat ideaal is voor verlijming of verdere verwerking zonder dat er schadelijk afval ontstaat. Bovendien kan dit proces de verontreinigingsproblemen aanzienlijk verminderen ten opzichte van traditionele reinigingsmethoden.
In de zuurstofplasmabehandeling voeren energetische zuurstofsoorten ook reinigingsfuncties uit door interactie met onzuiverheden om voornamelijk water en kooldioxide te produceren. Tijdens dit reinigingsproces worden organische verontreinigingen weggeblazen door plasma-geactiveerde ionen, die ze afbreken zodat ze verdampt en uit de kamer geëvacueerd kunnen worden.
2. Oppervlakte Activering
Het oppervlak van een polymeermateriaal wordt vaak voorbereid voor verlijming of bedrukking via plasma-oppervlakteactivering. Het polymeer wordt afgebroken en er worden vrije radicalen geproduceerd wanneer energetische stoffen aan de oppervlaktechemie worden blootgesteld. Hoewel bij deze procedure vaak zuurstof nodig is, kunnen veel plasma-activeringen met kamerlucht worden uitgevoerd.
3. Plasmacoating
Plasma-oppervlaktebehandeling reinigt het oppervlak van het materiaal van vreemde onzuiverheden, waardoor het acceptabeler wordt voor verwerking. De plasmacoatingmethode brengt een polymeerlaag op nanoschaal aan op het oppervlak van een object. De resulterende coating heeft geen kleur, geen geur en heeft geen invloed op hoe het materiaal aanvoelt of eruitziet, wat leidt tot een permanente coating.
4. Plasma-etsen
Plasma-etsen verwijdert silicium, plastic en andere niet-metalen materialen door ionen in een gas op te wekken tot plasma. Zonder chemische etsmiddelen wordt het materiaal verwijderd wanneer de geëxciteerde plasma-ionen op atomair niveau met elkaar botsen. Voor een consistent etsproces moeten de ionendichtheid, elektronentemperatuur en plasmapotentiaal geregeld worden.
Hoe werkt een plasma-oppervlaktebehandeling?
Plasmabehandeling vindt plaats wanneer een gas wordt blootgesteld aan een energiebron zoals elektriciteit of een magnetron. Het gas verandert in een mengsel van ionen, radicalen, vrije elektronen en andere moleculaire fragmenten. De daaropvolgende plasmabehandeling elimineert alle sporen van organische vervuiling.
Een plasmaspuitstuk, gastoevoerleiding en plasmagenerator vormen de plasmaoppervlakbewerker bij plasmabehandeling. Het oppervlak van het werkstuk wordt met plasma bedekt. Het te bewerken objectoppervlak verandert wanneer het plasma het raakt en er treden chemische reacties op.
De werking van plasma-oppervlaktebehandeling kan worden onderverdeeld in atmosferisch en lagedruk of vacuüm.
Vacuüm-plasmabehandeling
Voor plasmatherapie kan een geëvacueerde kamer of behuizing gebruikt worden. Voordat de energie in de vorm van elektrische stroom wordt toegevoerd, wordt de lucht in de kamer weggepompt om een hoog vacuüm te creëren. Vervolgens wordt het gas onder lage druk in de afgesloten ruimte geleid.
Vergeet niet dat de plasmabehandeling in wezen een procedure bij lage temperatuur is, waardoor het mogelijk is om hittegevoelige plasmamaterialen efficiënt te verwerken. Vacuümplasma wordt gebruikt als plasmatechnologie omdat door het gebrek aan gasmoleculen in de kamer het plasmabehandelingsgas effectiever kan diffunderen zodra het in de kamer is geïnjecteerd.
Het therapiegas kan effectiever diffunderen omdat er minder kans is dat het behandelingsgas tegen andere gasmoleculen in de kamer botst, verstrooid en omgeleid wordt.
Atmosferische plasmabehandeling
Het gebruik van atmosferische plasma's met "straalpijpen" is een andere methode om oppervlakken te behandelen. Atmosferische plasma's werken bij atmosferische druk. Ze zijn het meest waardevol in combinatie met een robot of voor de plaatselijke behandeling van onderdelen in een inline proces.
Gereedschappen en apparatuur voor plasmaoppervlaktebehandeling
De twee belangrijkste types plasmabehandeling zijn een kamer en een afgesloten ruimte. Aangezien plasmatherapie bij lage temperaturen werkt, helpt deze apparatuur bij het creëren van die ideale temperatuur en een hoog vacuüm in de kamer. De atmosferische plasmastraal is een ander apparaat voor plasmabehandeling. Voor verschillende technieken worden verschillende plasmabehandelingsmachines gebruikt.
Plasmareinigingsmachines met PP-film en UV-coating kunnen met plasma bewerkt worden om de lijm op waterbasis stevig te laten hechten. De fantastische plasmatechnologie verbetert ook de oppervlaktespanning, voorkomt lijm- en hechtingsbreuken en biedt het gemak van het reinigen van verschillende oppervlakken. Het verwijdert effectief mineraal vuil van oppervlakken en verwijdert oppervlakteoxidatie. Daarnaast wordt het gebruikt om keramiek te reinigen en de oppervlakken van kunststoffen en elastomeren voor te bereiden.
Industriële producenten in de assemblage-, druk- en decoratie-industrie hebben baat bij de reproduceerbare beheersing van hechtingsprocessen door plasma-apparatuur zoals vlam-oppervlaktebehandelaars. Plasma-oppervlaktebehandeling vervangt vaak de behoefte aan riskante primers en inadequate oppervlaktevoorbereidingen met de hand.
Wat zijn de voor- en nadelen van Plasma Oppervlaktebehandeling?
Voordelen
De voordelen van de plasmakamer zijn eindeloos; hieronder volgen er een paar:
- Er kunnen oneindig veel chemische wijzigingen worden aangebracht door geschikte gassen of chemicaliën te selecteren.
- Het plasmaproces is milieuvriendelijker dan andere oppervlaktebehandelingsmethoden.
- Door het minimale chemicaliënverbruik en de lagere chemicaliën- en waterkosten biedt oppervlaktemodificatie een financieel voordeel ten opzichte van traditionele natte verwerking.
- Bovendien verbruikt deze techniek voor oppervlaktemodificatie minder water en energie om de behandelde materialen te drogen.
- In-line plasmabehandelingsapparatuur verbetert de hechting van oppervlakken op composieten, kunststoffen, metalen en glazen oppervlakken.
- Plasmaprocessing heeft het potentieel om gevaarlijke, giftige chemicaliën volledig te bestralen, omdat het de energie heeft om de atoomstructuren van stoffen te wijzigen.
- Plasma wordt al gebruikt als een zeer nauwkeurig scalpel bij medische procedures. Heet plasma zou in de geneeskunde gebruikt kunnen worden om holtes te boren en wonden te steriliseren en dicht te schroeien.
- Plasma-oppervlaktebehandeling is een goedkope behandeling in vergelijking met andere oppervlaktebehandelingen.
- Hechting met lijmen, afdichtmiddelen, vernissen en verven wordt bevorderd door plasmabehandeling.
Nadelen
Daarentegen heeft de plasmabehandeling ook enkele beperkingen, waaronder:
- Het bepalen van de penetratiediepte van het plasma kan ontmoedigend zijn.
- Aanpassingsmechanismen kunnen moeilijk te beheren zijn.
- Investeringskosten kunnen ook een probleem zijn bij plasmaoppervlaktebehandeling.
- Het kan een uitdaging zijn om de effectieve dosis plasma voor verschillende materialen te vinden.
Industriële toepassingen van plasmaoppervlaktebehandeling
Plasmaoppervlaktebehandeling wordt in verschillende industriële toepassingen gebruikt, waarvan er hieronder enkele worden besproken:
1. Verpakkingsindustrie
Verpakkingsindustrieën gebruiken plasma-oppervlaktebehandeling voor het lijmen en verzegelen van drank- of jamflessen om de stevigheid en betrouwbaarheid van de verpakking te garanderen. Het helpt voornamelijk bij het oplossen van problemen met lamineerlijm en UV-opening.
2. Auto-industrie
Plasma helpt bij de behandeling van het hechtingsoppervlak van de auto, wat leidt tot eigenschappen zoals een strakkere hechting, geluidsisolatie en vocht- en stofdichtheid. Aan de andere kant garandeert het gebruik van plasma als voordrukbehandeling dat er geen kleurvervaging of verfval optreedt. Gewoonlijk wordt plasma-oppervlaktebehandeling gebruikt voor remblokken, olieafdichtingen, bumpers, enz. van auto's.
3. Medische industrie
Plasmatechnologie in de medische industrie heeft opwindende toepassingen. Menselijke implantaatmaterialen worden oppervlaktebehandeld met plasma om aan de vergelijkbaarheid te voldoen. Bovendien wordt de hechting van medische katheters verbeterd. Deze techniek helpt ook bij het desinfecteren van medische apparatuur.
4. Kunststofindustrie
Kunststof oppervlakken worden met plasma behandeld om de hechting voor het afdrukken te verbeteren. Daarnaast worden verschillende voorwerpen behandeld om stevigheid te garanderen bij het lijmen. Gewoonlijk wordt de plasmaoppervlaktebehandeling toegepast op speelgoed, doppen van drankflessen en huishoudelijke apparaten.
5. Kabelindustrie
Draad- en kabelmarkering is een ander doel van plasmabehandeling. Over het algemeen bevordert atmosferische plasmabehandeling de hechting van waterige inkten, kleefstoffen en coatings om een opmerkelijke veegvastheid en slijtvastheid te bieden. Het gebruik van inkjetmarkeringen verhoogt echter de uitvoeropbrengst voor kabelmarkeringen.
6. Textielindustrie
Plasma-oppervlaktebehandeling wordt ook toegepast in de textielindustrie. Het helpt voornamelijk bij het reinigen van de vezels om hun eigenschappen te verbeteren, waaronder bedrukbaarheid, bevochtigbaarheid, vezelcapillariteit en bedrukbaarheid. Naast de pre-sterilisatie van verschillende medische textielsoorten, worden de hechting van inkt en het verven van textielgarens, filamenten en vliezen verbeterd. Het verhoogt ook de hydrofiliciteit en absorptie van eiwitvezels.
Conclusie
Hopelijk heeft dit artikel u geholpen om beter te begrijpen hoe plasmabehandeling de oppervlakteafwerking en het hechtvermogen van objecten kan verbeteren. Het brede scala aan toepassingen voor plasmaoppervlaktebehandeling maakt het populair in verschillende productiesectoren.
