Hvad er overfladebehandling?
Hvad er overfladebehandling?
Overfladeenergi i faste materialer og behovet for overfladebehandling af polymerer. Det er ofte nødvendigt at binde plastmaterialer til metaller eller andre plastmaterialer, eller simpelthen at printe på en plastoverflade.
For at det skal lykkes, skal det flydende klæbemiddel eller blækket kunne fugte materialets overflade. Og det er her, Coronabehandling og Plasmabehandling er nødvendige teknologier.
Vådhed afhænger af én specifik egenskab ved overfladen: Overfladeenergi, ofte omtalt som overfladespænding.
Vil du teste din overflade? Læs mere om vores Dyne-test her.
Overfladeenergi måles ligesom overfladespænding i mN/m. Det faste substrats overfladeenergi påvirker direkte, hvor godt en væske befugter overfladen. Befugtningsevnen kan til gengæld let påvises ved hjælp af kontaktvinkelmålinger. Kontaktvinklen er vinklen mellem tangentlinjen ved kontaktpunktet og den faste overflades vandrette linje.
Når en væskedråbe sættes på en glat, fast, vandret overflade, kan den sprede sig ud over underlaget, og kontaktvinklen vil nærme sig nul, hvis der sker en fuldstændig befugtning.
Omvendt, hvis befugtningen er delvis, når den resulterende kontaktvinkel ligevægt i området 0 til 180 grader.
Vil du vide mere om overfladebehandling af metaller? Så klik her.


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.
Surface Wettability 
Figur 1 til højre illustrerer forskellen mellem god og dårlig befugtningsevne.
Jo højere det faste substrats overfladeenergi er i forhold til væskens overfladespænding, jo bedre er dets befugtningsevne, og jo mindre er kontaktvinklen.
For at der skal være en ordentlig binding mellem en væske og en substratoverflade, skal substratets overfladeenergi overstige væskens spænding med ca. 2-10 mN/m.
Video: VacuTEC | Vakuumplasmabehandler
Overfladeenergi faste materialer
Figur 2 til højre viser absolutte værdier af overfladeenergi for faste materialer, og overfladespændingen for mange plastmaterialer, herunder polyethylen og polypropylen, er ofte utilstrækkelig til limning eller printning.
Disse materialer har meget nyttige egenskaber såsom kemisk inertitet, lav friktionskoefficient, høj slidstyrke, punkterings- og rivestyrke osv.
Men den dårlige befugtningsevne af disse polymerer stiller designeren over for problemet med at binde eller dekorere disse materialer. Behandlingen kan forbedre materialets befugtningsevne ved at hæve materialets overfladeenergi og påvirke klæbeegenskaberne positivt ved at skabe bindingssteder.
De mest avancerede og succesfulde metoder til overfladebehandling er baseret på et princip om højspændingsudladning i luft.
Læs mere om princippet her: Det grundlæggende i plasmabehandling
Grundlæggende om højspændingsudladning i luft og dens anvendelse til overfladebehandling
Når der er en højspændingsudladning i et luftgab, accelererer de frie elektroner, som altid er til stede i luften, og ioniserer gassen. Når den elektriske udladning er meget stærk, resulterer kollisioner af højhastighedselektroner med gasmolekyler ikke i tab af fart, og der opstår elektronavalancher.
Når et plastemne placeres i udladningsbanen, rammer de elektroner, der genereres i udladningen, overfladen med en energi, der er 2 til 3 gange større end den, der er nødvendig for at bryde de molekylære bindinger på overfladen af de fleste substrater.
Det skaber meget reaktive frie radikaler.

Disse frie radikaler kan i nærvær af ilt reagere hurtigt og danne forskellige kemiske funktionelle grupper på substratets overflade. Funktionelle grupper som følge af denne oxidationsreaktion er de mest effektive til at øge overfladeenergien og forbedre den kemiske binding til resinmatrixen. Disse omfatter carbonyl- (-C=O-), carboxyl- (HOOC-), hydroperoxid- (HOO-) og hydroxyl- (HO-) grupper.
Behandling med højspændingsafladning ændrer kun overfladeegenskaberne uden at påvirke materialets masseegenskaber.
Tantecs teknologi til tredimensionel elektrisk overfladebehandling (EST) er baseret på højspændingsudladning i luft. Tredimensionelle objekter føres gennem en udladningsregion mellem to elektroder (figur 3 til højre).
Udladningen opretholdes i et stort mellemrum mellem elektroderne ved at etablere en høj potentialeforskel mellem elektroderne. En høj spænding er kun én betingelse for en effektiv behandling.
En ensartet behandling af dele, der bevæger sig med høj hastighed, kræver en højeffektiv energioverførsel fra strømkilden til udladningsområdet. Koronaafladning ved frekvenser på 15-25 kHz giver en højeffektiv energioverførsel, når elektronerne svinger i mellemrummet mellem elektroderne. Det har vist sig, at jo højere frekvensen er, desto lavere er effekten for at opnå et givet behandlingsniveau.
EST-teknologien opnår en ensartet behandling af overflader på tredimensionelle objekter på højhastighedslinjer ved at opretholde en potentialeforskel mellem elektroderne på op til 80 kV ved frekvenser mellem 15-25 kHz. Under disse forhold kan genstande med tværsnit på helt op til 100 mm behandles online, mens de hele tiden bevæger sig gennem et behandlingskammer.
Hvordan man forbedrer overfladeenergien > sammenligning mellem plasma og corona.
Et elektrisk overfladebehandlingssystem består af en højfrekvensgenerator, en højspændingstransformator og behandlingselektroder. Generatoren producerer et udgangssignal, hvis frekvens automatisk justeres i området 15-25 kHz afhængigt af belastningsimpedansen, hvilket optimerer den effekt, der er til rådighed for behandlingen.
Højspændingstransformatoren øger udgangssignalet fra generatoren til det niveau, der er nødvendigt for at generere en udladning med den ønskede intensitet.
Behandlingsstationen er designet omkring to elektroder: en behandlingselektrode og en modelektrode (normalt på jordpotentiale). Elektroderne er konstrueret til hver enkelt anvendelse.
Tantec tilbyder et udvalg af plasmabehandlere til plasmaoverfladebehandling af forskellige materialer.
Se vores liste over produkter på vores side med plasmaprodukter: Udstyr til plasmabehandling
Holdbarhed af behandlede overflader
Holdbarheden af forbehandlede materialer varierer fra timer til år, afhængigt af plasten, dens formulering, hvordan den blev behandlet og dens eksponering for forhøjet temperatur efter behandlingen.
Materialets renhed er den vigtigste faktor. Holdbarheden begrænses af tilstedeværelsen af komponenter med lav molekylvægt som f.eks. antiblokeringsmidler, formslip, antistatiske stoffer osv.
I sidste ende migrerer disse komponenter til overfladen af rene polymerer. Det anbefales derfor at printe eller lime på materialet kort tid efter behandlingen. Men når den behandlede overflade er blevet forbundet med en belægning, blæk, klæbemiddel eller et andet materiale, bliver bindingen permanent.
Anvendelser af Tantecs elektriske overfladebehandlingsteknologi (EST)
Følgende materialer er blevet behandlet med succes ved hjælp af EST-teknologi:
- Polyethylene (PE) * Plexiglas (PMMA)
- Polypropylene (PP) * Teflon (PTFE)
- Polystyrene (PS) * Polycarbonat (PC)
- EPDM-rubber * Polyurethane (PUR)
- ABS etc.
Her er nogle specifikke anvendelser:
- Behandling af overflader på biomedicinsk testudstyr for at forbedre overfladernes befugtningsevne for sammenflydende væskestrømme.
- Behandling af sprøjtetønder før printning.
- Behandling af den indre overflade af nålehoveder før limning af en rustfri stålnål.
- Behandling af isolering af elektroniske kabler for at forbedre vedhæftningen af blæk og belægninger.
- Behandling af låg og dæksler på kemiske beholdere før påføring af pakningsmateriale eller trykning.
- Behandling af plastflasker før påsætning af selvklæbende etiketter.
- Behandling af bilprofiler af EPDM-gummi før påføring af et klæbemiddel til fastholdelse af flockbørster eller dekorationsstof.
Behandling af isolering af elektroniske kabler for at forbedre vedhæftningen af blæk og belægninger.

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.


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.
Overfladebehandling FAQ
Kan jeg behandle 3D-objekter med plasma?
En plasmabehandling er den ideelle løsning til dine 3D-dele, fordi plasma kommer næsten overalt. Derfor kan det dække områder af dine dele, som ikke kan nås med traditionelle behandlingsmetoder. Du kan endda behandle indersiden af små dele som sprøjter eller indersiden af en lukket plastikpose.
Du er velkommen til at sende os en prøve af dit emne og forklare os dit projekt – vi vil derefter udføre en gratis test af dit emne i vores interne testfaciliteter og rådgive dig om den bedst mulige behandlingsløsning!
Kan behandlingen begrænses til visse dele af et objekt?
Teoretisk set kunne vi begrænse en behandling til bestemte områder ved at dække dele af et objekt. Men en plasmabehandling har normalt ingen negative bivirkninger for det behandlede objekt, så i de fleste tilfælde ville der ikke være nogen grund til at gøre det.
Hvordan vurderer jeg succesen af en plasmabehandling?
Vi tilbyder forskellige måleteknikker, herunder overfladeenergitestblæk og -penne samt kontaktvinkelmålinger for at måle effektiviteten af din plasmabehandling. Tøv ikke med at kontakte vores eksperter, så vi kan hjælpe dig med at finde den mest effektive behandling til dit individuelle behov!
Er in-line behandling mulig?
Ja, selvfølgelig. Vi leverer både enkeltstående plasmabehandlere og in-line plasmabehandlere, som nemt kan integreres i din eksisterende produktionsproces. Tøv ikke med at kontakte vores eksperter for at diskutere, hvordan en plasmabehandling kan integreres i din eksisterende produktionslinje!
Hvilke størrelser kan behandles?
Vi tilbyder behandlingsløsninger til næsten alle størrelser. Mindre dele placeres ofte på bakker, så mange dele kan behandles samtidig.