Plasmatechnologie – Was ist Plasma?

Plasma kommt in unserem Alltag beinahe überall und immer wieder vor. Blitze, das Polarlicht, die Sonne oder das Kerzenlicht – all das sind Beispiele für Plasma. Genau genommen besteht das Universum, das uns umgibt, zu 99 Prozent aus Plasma. Plasma wird daher neben fest, flüssig und gasförmig auch als der vierte Aggregatzustand bezeichnet.

Unter Plasma versteht man ein teilionisiertes Gas, das durch hohe Energiezufuhr entsteht. Der Grad der Ionisierung kann dabei sehr stark schwanken und ist relativ gering. In der Technologie erzeugt man Plasma, indem man ein elektrisches Feld anlegt, durch das ein Gas strömt und dadurch zu Plasma entzündet. Dieses durchströmende Gas kann zum Beispiel Luft sein, aber auch andere Gase werden hierfür verwendet. Die Plasmatechnologie nutzt die Eigenschaften des Plasmas.

Diese sind unter anderem, dass Plasma energiereich ist und daher physikalische wie auch chemische Reaktionen auslösen kann. Das Plasma selbst ist neutral und besteht aus freien Ladungsträgern. Das künstlich hergestellte Plasma kommt in der Plasmatechnologie zum Beispiel in der Oberflächenbehandlung zur Anwendung.

Wofür können Plasmaanlagen eingesetzt werden?

Die Vorteile des Plasmas und die Plasmatechnologie werden heute in zahlreichen Branchen und Bereichen eingesetzt und ist aus einigen Industrien nicht mehr wegzudenken:

  • Automobilindustrie
  • Elektronik und Elektroindustrie
  • Sicherheitselektronik
  • Verpackungsindustrie
  • Erneuerbare Energien
  • Konsumgüter
  • Kunststoffindustrie

In diesen Branchen wird die Plasmatechnologie für unterschiedliche Zwecke eingesetzt. Grundsätzlich kann man mit Hilfe der Plasmatechnologie Trennschichten entfernen und die Oberflächenspannung erhöhen. Diese Schritte stellen in allen Bereichen eine wichtige Vorbehandlung dar, um Folgeprozesse effizient und sicher durchführen zu können.

Trennschichten zu entfernen ist notwendig, wenn Teile anschließend beklebt oder beschichtet werden müssen. Die Plasmasysteme sorgen dafür, dass die Oberfläche dahingehend vorbehandelt wird, dass sie zunächst gründlichst gereinigt wird. So lassen sich auch unerwünschte Ausgangsstoffe entfernen. Um die Benetzbarkeit zu verbessern, ist es erforderlich, dass die Oberflächen von Kunststoffen, Metallen und andere Materialien so verändert wird, dass eine bestimmte Oberflächenspannung herrscht.

Die Vorteile der Plasmatechnologie

Fehlt die Plasmatechnologie in der Industrie, kommt es zu Problemen bei innovativen Fertigungsprozessen und Materialkombinationen. Die Entwicklung von neuen Produkten wird erschwert. Die Plasmatechnologie ermöglicht es, dass unterschiedlichste Materialien kombiniert werden können. Für die Industrie bedeutet das eine enorme Freiheit hinsichtlich der Materialwahl. So lassen sich auch die Materialkosten senken.

Ein bedeutender Vorteil der Plasmatechnologie, sei es das Atmosphärendruckplasma oder das Niederdruckplasma, liegt darin, dass der Plasmaprozess an sich kein einzelner, individuell laufender Prozess ist, sondern mit anderen Prozessen kombiniert werden kann. Die Kombination mit dem darauffolgenden Dosierprozess garantiert ein enormes Einsparpotential bei der Arbeitszeit und den gesamten Kosten. Außerdem wird sichergestellt, dass die Prozesse nicht nur langlebige Ergebnisse liefern, sondern auch der Prozessablauf insgesamt sicherer wird.

Des Weiteren zählt es zu den Vorteilen, dass durch die Plasmabehandlung die Oberflächen einheitlich, rein und benetzbar sind. Die Maschinen für die Plasmatechnologie können manuell ebenso bestückt wir vollautomatisch für die Serienproduktion. Besonders zuverlässige Maschinen garantieren, dass diese Vorbehandlungsmethode für die unterschiedlichsten Oberflächen ein effizienter und langlebiger Arbeitsschritt ist. Der hohe Grad der Automatisierung stellen eine hochvolumige Produktion mit einem schnellen Output sicher. Nicht zuletzt spricht die Bedienerfreundlichkeit der Plasmaanlagen für sich, der auch noch anwenderfreundlich ist, da keine gesundheitsgefährdenden chemischen Bestandteile abgegeben werden.

Welche unterschiedlichen Aufbauarten gibt es?

Die Plasmatechnologie kommt in heißer Form ebenso zum Einsatz wie kalt. Heißes Plasma wird zum Plasmaschweißen oder Plasmaschneiden benötigt. Kalte Plasmen werden zur Oberflächenbehandlung verwendet. Hierbei stehen Niederdruck und Atmosphärische Plasmasysteme zur Verfügung. Die Niederdruck Plasmatechnik sowie auch das Atmosphärendruckplasma von bdtronic liefern durch eine laufende Prozesskontrolle einwandfreie Ergebnisse.

Zur Überwachung der Systeme werden manipulationssichere Steuerungs-Computer eingesetzt. Außerdem wird die Sicherheit der Prozesse durch die Regelungsfunktion erhöht, wodurch Gasfluss, Gasdruck, Durchflussregelung, Leistung, Zündung, Arbeitsspannung, Betriebsstundenzähler und Verschleiß gleichermaßen kontinuierlich überwacht werden.

Der Aufbau von Atmosphärendruckplasma-Anlagen

Die Funktionsweise des Atmosphärendruckplasmas beruht darauf, dass das Gas mittels Hochspannung dafür sorgt, dass Plasma entzündet wird. Dabei wird der Umgebungsdruck verwendet. Mit Hilfe von Druckluft wird das Plasma herausgedrückt. Dieser Arbeitsschritt erledigt zwei Aufgaben. Einerseits sorgen die reaktiven Teilchen im Plasmastrahl für die Aktivierung und Feinstreinigung. Andererseits lassen sich durch den druckluftbeschleunigten Aktivgasstrahl lose Partikel von der Oberfläche entfernen.

Durch die Einstellung der Behandlungsgeschwindigkeit und dem Abstand zur Oberfläche lassen sich die Ergebnisse der Plasmabehandlung beeinflussen. Wie unter https://www.bdtronic.de/plasma/plasmatechnologie/ zu sehen ist, bietet die Plasmatechnologie VP4 die Möglichkeit, dass die Prozesse der Aktivierung und Feinstreinigung stabil laufen und wiederholt werden können. Diese Plasmatechnologie kann in eine bereits bestehende Produktionslösung integriert werden.

Der Aufbau von Niederdruckplasma-Anlagen

Während Atmosphärendruckplasma-Anlagen unter Atmosphärendruck arbeiten, wird für Niederdruckplasma-Anlagen ein Vakuum benötigt. Das Gas wird zwar auch durch Energiezufuhr, aber im Vakuum angeregt. Das Plasma bildet sich beim Niederdruckplasma aus energiereichen Ionen, Elektronen und anderen reaktiven Teilen.

Mit diesem Plasma kann man Oberflächen effektiv verändern, wobei verschiedene Plasmaeffekte erzielt werden können. Da die einzelnen Parameter verändert werden können, kann man zum Beispiel durch die Modifizierung von Druck, Leistung, Gasfluss usw. in einem Prozessschritt unterschiedliche Effekte erzielen. Niederdruckplasma-Anlagen werden für strukturierte Bauteile, Hohlräume und Schüttgut verwendet und ist auch für Elektronik geeignet. Die partikelfreie Anwendung sorgt für langzeitstabile Effekte.

Weitere passende Beiträge

Close
Close