Plasmatechnik, was ist Plasma?

Ein Plasma ist reaktives Gas, welches aus freien, energiereichen Elektronen, Ionen und Neutralteilchen besteht.

 Definition: Plasma (griechisch: das Formbare) wird nach fest, flüssig und gasförmig als 4. Aggregatszustand der Materie bezeichnet. 

 

Niederdruckplasma

Bei geringem Druck von <100 Pa wird in einer Vakuumkammer ein kaltes Plasma erzeugt. Durch das Anlegen elektromagnetischer Felder werden die in der Kammer enthaltenen Gase oder Gasgemische ionisiert und somit in den hochreaktiven Plasmazustand überführt. Die Oberflächeneigenschaften der eingebrachten Bauteile werden durch die Wahl der Gaszusammensetzung (Luft, Stickstoff, Sauerstoff u. a.) und der Art der Energieeinkopplung [DC, kHz, MHz (Radiofrequenz) oder GHz (Mikrowellen)]  gezielt verändert.

Im Niederdruckplasma können Oberflächen

  • feinstgereinigt,
  • aktiviert,
  • beschichtet,
  • strukturiert

werden.

 

Plasmareinigung 

Die Feinstreinigung von Metallen ist ein wichtiger Bereich der Niederdruckplasmatechnik. Die Verschmutzungen werden durch chemische Reaktionen mit den ionisierten Gasteilchen in die Gasphase überführt und über das Vakuumsystem abgeführt. Die Oberfläche wird somit rückstandsfrei gereinigt und sauber den Nachfolgeprozessen zur Verfügung gestellt. 

Feinstreinigung von Metall im Plasma

Plasmareinigung von Metall

Bei der Plasmaaktivierung werden an der Oberfläche funktionelle Gruppen generiert, an diese können sich Lacksysteme oder Klebesysteme ankoppeln.

Mittels Plasmaätzung bzw. Plasmastrukturierung tragen die reaktiven Spezies des Plasmas Material von der Werkstoffoberfläche ab. Durch die entstehende Mikrostruktur wird eine größere Oberfläche geschaffen, die dem Auftrag mehr Haftungsstellen zur Verfügung stellt.

Bei einer Plasmabeschichtung werden an der Oberfläche Polymere abgeschieden. Die zugeführten Prozessgase bestimmen die erzielbaren Schichteigenschaften. Im Plasma können hydrophile oder hydrophobe, sowie Dekorschichten oder Schutzschichten (antikratz, antifog) abgeschieden werden. Auch haftvermittelnde Funktionsschichten (Plasma-Primer) können als Verbindung zwischen dem Ausgangsmaterial und nachfolgender Beschichtung verwendet werden.