Det grundlæggende i plasmabehandling – hvad er plasma?

Indtil 1950’erne troede man, at stof kun fandtes i tre former: fast, flydende og gas. Men alt det ændrede sig, da en dansk ingeniør opdagede plasma. Men hvad er plasma?

 

Cable wires

Hvad er plasma og plasmabehandling?

Plasma er stof, der eksisterer i form af ioner og elektroner. Dybest set er det en gas, der er blevet elektrificeret og ladet med frit bevægelige elektroner i både negativ og positiv tilstand.

Situationen er faktisk et resultat af, at der tilføres yderligere energi til en gas, som får negativt ladede elektroner til at frigøre sig fra kernen.

På et dybere niveau kan plasma beskrives som en gas, der er blevet delvist ioniseret. Det er en blanding af neutrale atomer, atomare ioner, elektroner, molekylære ioner og molekyler, der er til stede i exciterede og grundlæggende tilstande. Ladningerne (positive og negative) afbalancerer hinanden, og derfor er en stor del af disse ladninger elektrisk neutrale.

De ladede partikler i plasmaet er ansvarlige for dets høje elektriske ledningsevne. Da plasma består af elektroner, molekyler eller neutrale gasatomer, positive ioner, UV-lys samt exciterede gasmolekyler og -atomer, har det en stor mængde indre energi. Og når alle disse molekyler, ioner og atomer mødes og interagerer med en bestemt overflade, indledes plasmabehandlingen.

Ved at vælge en gasblanding, tryk, effekt osv. kan plasmabehandlingens effekt på en hvilken som helst overflade derfor også specificeres eller indstilles præcist.

3D parts for industrial corona treatment
tantec-managament

Løsning af dine vedhæftningsproblemer

Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.

Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.

Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.

Løsning af dine vedhæftningsproblemer

Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.

Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.

Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.

The management of Tantec contact people

Løsning af dine vedhæftningsproblemer

Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.

Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.

Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.

Sådan udføres plasmabehandling

En plasmabehandling udføres normalt i et kammer eller en indkapsling, der er evakueret (vakuumplasma). Luften i kammeret eller indkapslingen pumpes ud, før der lukkes gas ind.

Gassen strømmer derefter ind i kabinettet ved et lavt tryk. Dette gøres, før der tilføres energi (elektrisk strøm). Det er vigtigt at vide, at plasmabehandling, der udføres ved lav temperatur, nemt kan behandle materialer, der er varmefølsomme.

Disse plasmatyper kaldes undertiden ‘kold plasma’. Koldplasmabehandling bruges primært til rengøring, overfladeaktivering, deponering og ætsning – hvis du er interesseret i at vide mere om plasmaætsning (plasma etch), anbefaler vi, at du læser vores artikel om plasmaætsning. Læs også om plasmarengøring, og hvad det bruges til her.

Se listen over tilpassede plasmabehandlere, som vi tilbyder til en række forskellige industrier.

Auto Devices for surface treatment

Nyttig til forbehandling af overflader

På industrielt niveau bruges plasmabehandlinger til at behandle overflader af forskellige materialer før belægning, trykning eller vedhæftning. Derfor kan det også betegnes som en slags forbehandling af overflader. Behandling med plasma fjerner eventuelle fremmede forureninger på overfladen af et materiale, hvilket gør det mere egnet til videre behandling. Materialer som plast er tilbøjelige til at miste enhver form for tryk eller belægning, der er udført på deres overflader, på grund af deres blanke struktur, medmindre de behandles.

Plast består af polypropylen og er homopolært, hvilket betyder, at det ikke binder så let.

Anvendelse af plasmabehandling på sådanne overflader kan resultere i en effektiv forbehandling af overfladeaktivering, før limning, trykning eller lakering kan finde sted. På samme måde kan materialer som keramik og glas også behandles med plasma. Normalt bruges industriel ilt i plasmabehandling som procesgas, og derfor får det titlen iltplasma.

However, atmospheric air is also used in many plasma surface treatments referred to as atmospheric plasma. Depending on the type of material that is being treated with plasma, effects can remain prominent for just a few minutes or even months.

Atmosfærisk luft bruges dog også i mange plasma overfladebehandlinger, der kaldes atmosfærisk plasma. Afhængigt af den type materiale, der behandles med plasma, kan effekten være fremtrædende i blot nogle få minutter eller endda måneder.

Er du nysgerrig på plasmabehandlingsteknologi? Få et tilbud eller stil et spørgsmål.

Video: VacuTEC GoPro inde i vakuumkammeret

Ofte stillede spørgsmål om plasmabehandling

Hvad er plasma?

Plasma er en af de fire grundlæggende stoftilstande.

Mens tilstandene fast stof, væske og gas er velkendte for os alle, fordi de er en del af vores hverdag, eksisterer plasma ikke frit under normale forhold på jorden, men det kan genereres ved at tilføre energi til gas.

Vi genererer plasma ved at udsætte gas for elektrisk energi. På den måde ioniseres de involverede gasmolekyler, hvilket betyder, at elektroner begynder at forlade gasmolekylerne og skaber et plasma, som er meget elektrisk ledende og kan interagere med enhver overflade. Overfladebehandling kan nu påbegyndes ved at placere en hvilken som helst overflade i kontakt med plasmaet. Vi kan finjustere effekten af denne behandling ved at vælge den rigtige gasblanding og procesparametre til hvert produkt.

Hvad bruges plasmabehandling til?

Plasmabehandling bruges til at ændre overfladen på et objekt.

Mange faste materialer har en lav overfladeenergi, hvilket resulterer i en dårlig befugtningsevne og dårlige klæbeegenskaber. En plasmabehandling kan bruges til at forberede disse materialer til videre forarbejdning ved at øge deres overfladeenergi og samtidig fjerne forureninger fra produktionsprocessen. Dette øger kvaliteten og levetiden af enhver belægning eller printning, der påføres overfladen, og forbedrer dens klæbeegenskaber.

En plasmabehandling modificerer kun overfladen på et objekt og ændrer ikke objektet på nogen anden måde.

Hvad er de vigtigste virkninger af plasmabehandling?

De vigtigste effekter af en plasmabehandling er:

  1. Rengøring af overflade: Behandling med plasma fjerner alle fremmede forureninger på overfladen af et materiale og efterlader en ultrareng overflade, der gør det mere egnet til videre forarbejdning.
  2. Overfladeaktivering: En plasmabehandling øger overfladeenergien på overflader med lav energi, hvilket forbedrer deres fugtighed og klæbeegenskaber.
  3. Overfladeegenskaber: Andre overfladeegenskaber, som f.eks. væskeafvisning eller lav friktion, kan indføres, hvis det er nødvendigt.
Hvordan virker plasmabehandling?

Plasma består af elektroner, molekyler eller neutrale gasatomer, positive ioner, UV-lys samt exciterede gasmolekyler og -atomer og har en stor mængde indre energi. Når alle disse molekyler, ioner og atomer mødes og interagerer med en bestemt overflade, påbegyndes plasmabehandlingen.

En plasmabehandling udføres normalt i et kammer eller en indkapsling, der er evakueret. Luften i kammeret eller indkapslingen pumpes ud, før der lukkes gas ind. Gassen strømmer derefter ind i kabinettet ved et lavt tryk. Dette gøres, før der tilføres elektrisk energi.

Effekten af plasmabehandling på enhver overflade kan indstilles præcist ved at vælge en særlig gasblanding, et særligt tryk eller en særlig effekt.

Kan jeg behandle varmefølsomme dele med plasma?

Plasmabehandlinger, der udføres ved lave temperaturer, kan nemt behandle materialer, der er varmefølsomme. Disse typer plasma kaldes undertiden “kold plasma”.

Hvor lang tid tager en plasmabehandling?

Behandlingscyklusserne er ofte korte, mellem 2-120 sekunder afhængigt af behandlingsteknologien, det behandlede materiale og emnets størrelse.

Hvor længe varer effekten af en plasmabehandling?

Levetiden for en plasmabehandling kan vare fra timer til år afhængigt af materialet og den anvendte behandling samt de efterfølgende opbevaringsforhold. Generelt anbefales det at påbegynde yderligere behandling så hurtigt som muligt efter en plasmabehandling. Test med polymeroverflader viser dog for eksempel stadig en betydelig resterende aktiveringsgrad 28 dage efter behandlingen.

Hvor godt binder plasmabehandlede dele?

Forbedringen kan variere fra en 2-dobbelt til en 10-dobbelt forbedring i lap-shear-styrke og peel-styrke sammenlignet med ubehandlede dele.

Er plasmabehandling miljøvenlig?

Plasma treatments are a lot more environmentally friendly than traditional surface treatment methods, which often rely on the use of high temperatures or wet chemicals. 

I de fleste tilfælde er det ikke nødvendigt at bruge særlige procesgasser. Biprodukter som CO eller CO2 er ikke til stede i giftige mængder. Hvis der produceres NOx, kan det fjernes med standard udsugningshætter.

Hvorfor hedder det koldplasmabehandling?

Det kaldes kold plasmabehandling, fordi plasmabehandlingen udføres ved lav temperatur for nemt at kunne behandle materialer, der er varmefølsomme.

NeedleTEC treating plastic medical products

Medicinal

PLX nozzle treating a metal surface

Bil industrien

CableTEC machine from Tantec

Kabler & Rør