Plasma Technologie

Overzicht Plasma Technologie

Voor tientallen jaren is Plasma Technologie een belangrijk onderdeel bij de productie van onder andere micro-elektronische onderdelen. Deze technologie blijkt ook van onschatbare waarde voor andere industrieën zoals de auto-, medische-, lucht-en ruimtevaartindustrie om maar een paar te noemen.

Wat is Plasma-bewerking en wat kan het doen?

Plasma-bewerking wordt toegepast om oppervlakken te reinigen of te activeren zodat de hechtingskarakteristieken verbeteren. Plasma reinigen verwijdert sporen van organische verontreinigingen die anders zorgen voor een slechte hechting. Tevens zorgt de plasma-bewerking voor een hogere oppervlaktespanning zodat het oppervlak makkelijker te bevochtigen is bij het aanbrengen van lijm, verf enz. Plasma-bewerking is de oplossing voor vele industrieën.

Plasma’s bezitten een aantal unieke eigenschappen waardoor zij in een groot aantal toepassingen ingezet kunnen worden:

  • De mogelijkheid om complexe 3D objecten te behandelen.
  • Milieu vriendelijk, geen chemische afval producten.
  • Kan haast tot het oneindige ingesteld worden voor elke oppervlakte eigenschap.
  • Bewerking van temperatuutgevoelige materialen.
  • Voor zowel geleiders, halfgeleiders als isolatoren.
  • Minimale kosten per bewerking.
  • Hoge toegevoegde waarde aan het product
  • En veel meer.

Wat is plasma-bewerking?

Plasma-bewerking wordt gebruikt om de karakteristieken van het oppervlak te veranderen zodat vloeistoffen als lijm of verf beter hechten. Bijkomend voordeel is dat het oppervlak tevens gereinigd wordt wat de hechtingseigenschappen verder verbeterd.

Vaste-, vloeistof en gas zijn de drie aggregatietoestanden die wij allen kennen. Om van de ene naar de andere toestand over te gaan moet er energie toe- of afgevoerd worden (verhitten/koelen). Als er genoeg energie aan een gas wordt toegevoerd raakt het geïoniseerd, door het verlies van één of meer elektronen. Het atoom krijgt hierdoor een positieve lading. Als er genoeg atomen geïoniseerd zijn waarbij de elektrische karakteristieken van het gas veranderen spreekt men van een plasma Vaak wordt plasma de vierde aggregatietoestand genoemd.

Een plasma bestaat uit positieve ionen, elektronen, neutrale gasatomen of -moleculen, UV-licht en ook aangeslagen gasatomen en moleculen, de laatste kunnen een hoge interne energie dragen. (Plasma gloeit omdat de aangeslagen neutrale deeltjes terugvallen naar een lagere energie niveau). Tijdens de plasma behandeling kunnen deze componenten reageren met het oppervlak. Door de keuze van het gasmengsel, vermogen, druk enz. kan het effect van de behandeling nauwkeurig ingesteld of gespecificeerd worden.

what is plasma treatment schematic drawing of the plasma process

Hoe werkt het plasma-bewerkingsproces

Het proces kan plaats vinden in een geëvacueerde behuizing of kamer. De lucht wordt afgepompt waarna een gas van lage druk wordt ingelaten. Om het plasma te creëren wordt energie toegevoerd, in ons geval elektrisch vermogen. Het is belangrijk te weten dat plasma-bewerking een ‘lage’ temperatuur bewerking is, het oppervlak zal nauwelijks in temperatuur toenemen, dat houdt in dat ook warmte gevoelige materialen behandeld kunnen worden.


Plasma reinigen

Plasma reinigen is een beproefde, effectieve, economische en milieuvriendelijke methode voor kritische oppervlakte bewerkingen. Het verwijderd natuurlijke, synthetische oliën en vetten op een nanoschaal. Het reinigt 6 maal beter in vergelijking met de traditionele ‘natte’ schoonmaken methode, zelfs het residu van de oplosmiddelen wordt verwijderd. Plasma reinigen zorgt voor een smetteloos oppervlak, klaar voor het aanbrengen van lijm of verdere bewerking zonder schadelijke afval producten

Hoe werkt plasma reinigen

Het ultraviolete licht, dat opgewekt wordt in het plasma, is een erg effectief middel om de bindingen van de oppervlakte verontreinigingen te breken. Ook helpt dit bij het afbreken van oliën en vetten. De tweede reinigingsfase wordt uitgevoerd door het energetische zuurstof welke in het plasma wordt gegenereerd. Dit reageert met de organische verontreinigingen en vormt voornamelijk water en kooldioxide welke, gedurende het proces, continue verwijdert worden uit de kamer door de vacuümpomp.

Als het onderdeel dat gereinigd moet worden bestaat uit een materiaal dat snel oxideert zoals zilver of koper, kan een inert gas, zoals argon of helium, gebruikt worden. De plasma geactiveerde atomen gedragen zich als de moleculen bij het zandstralen en breken organische verontreinigingen af. Deze verontreinigingen worden verdampt en afgevoerd uit de kamer gedurende het proces.

Plasma Cleaning 01 First Stage Schematic Drawing
Plasma Cleaning 02 Second Stage Schematic Drawing
Plasma Cleaning 03 Third Stage Schematic Drawing

Plasma reinigen is bruikbaar voor bijvoorbeeld:

  • Hyper-fijn reinigen van metalen oppervlakken
  • Oppervlakte behandeling van plastics & elastomeren
  • Oppervlaktebehandeling van oogheelkundig en algemeen glas
  • Keramieken
  • Verwijderen van oxidatie van oppervlakken

Plasma Oppervlakte Activering om hechting te verbeteren

Plasma oppervlakte Activering is effectief manier om de oppervlakte eigenschappen van een polymeer te veranderen door een polaire, in dit geval zuurstof bevattende chemische groepen toe te voegen. Veel polymeren, en voornamelijk polyolefinen zoals polyethyleen en polypropyleen, zijn chemisch inert daardoor binden zij zich niet gemakkelijk aan andere materialen wat leid tot slechte hechting voor inkt, verf en lijmen. De reden hiervoor is het ontbreken van polaire en reactieve functionele groepen in hun structuur.

Plasma oppervlakte Activering maakt vele polymeren ontvankelijk voor lijmen en coatings. Zuurstof is wordt normaal gesproken gebruikt als procesgas, echter veel Activeringen kunnen ook uitgevoerd worden met buitenlucht. Onderdelen kunnen actief blijven tussen enkele minuten en enkele maanden afhankelijk van het materiaal dat behandeld is. Bijvoorbeeld polypropyleen kan na de bewerking nog enkele weken verwerkt worden.

Hoe plasma activering werkt

Uv-straling en actief zuurstof in het plasma breken de bindingen en scheiden oplosmiddelen, siliconen en oliën van het oppervlak en worden weggepompt door het vacuümsysteem. Actieve zuurstof deeltjes (radicalen) uit het plasma binden zich aan het actieve oppervlak over het gehele materiaal die deze oppervlakken hoog ‘actief’ maken voor hechtingsmiddelen.

Plasma Surface Activation 01 First Stage Schematic Drawing
Plasma Surface Activation 02 Second Stage Schematic Drawing
Plasma Surface Activation 03 Third Stage Schematic Drawing

Plasma oppervlakte activatie is bruikbaar voor bijvoorbeeld:

  • Algemene plastics en rubbers
  • Medisch plastic
  • Plastics in de consumenten industrie
  • Onderdelen voor de Auto-industrie
  • Onderdelen voor de lucht- en ruimtevaartindustrie

Plasma Coatings

Met plasma coating wordt op nano schaal een polymeer laag gevormd over het gehele oppervlak van het object wat zich in het plasma bevindt. Dit proces neemt slechts enkele minuten in beslag. De gevormde laag is meestal 1/100 van een mensenhaar dik, kleurloos, reukloos en tast het uiterlijk en gevoel van het materiaal in geen enkel opzicht aan. De coating is op een atomaire schaal ook permanent gebonden aan het materiaal.

Plasma coating is de meest uitgebreide toepassing in de plasmatechnologie, het bied een enorm potentieel aan verbeterde materiaalfuncties en eigenschappen voor een breed scala aan toepassingen. De twee hoofdeigenschappen van plasma coating zijn: vloeistofafstotend (water & olie) of totaal te bevochtigen.

Hoe werkt Plasma Coating

Vloeibare monomeren worden toegevoegd aan de plasmagas. Monomeren zijn kleine moleculen die zich, onder geschikte omstandigheden, aan elkaar binden tot polymeren. Het plasma vormt de juiste condities aan het oppervlak om dit te laten plaatsvinden, zowel snel als efficiënt. Diverse monomeren kunnen gebruikt worden om oppervlakken permanent hydrofoob of hydrofiel te maken

Plasma Coating 01 First Stage Schematic Drawing
Plasma Coating 02 Second Stage Schematic Drawing
Plasma Coating 03 Third Stage Schematic Drawing

Plasma coating is geschikt voor o.a.:

  • Algemene plastics en rubbers
  • Eigenschappen van textiel
  • Filtratie media
  • Metalen, glas, keramiek en composieten.
  • Medisch plastic
  • Plastics in de consumenten industrie
  • Onderdelen voor de Auto-industrie
  • Onderdelen voor de lucht- en ruimtevaartindustrie

Sommige van onze klanten

  • BAE SYSTEMS
  • BOC Linde
  • BP
  • Batu Uni
  • Boc Lgo
  • Bradford Uni
  • CCLRC
  • Expro
  • HP
  • Heriot Watt University
  • Hoya
  • IAC
  • Imperial College London
  • Kingspan
  • Leonardo
  • McLaren
  • Merck
  • Microvisk Technologies
  • PPE
  • Reinnervate
  • TWI
  • Teledyne
  • Tyndall
  • Cabridge Uni
  • Cooper Vision
  • Huf
  • Morgan
  • Npl
  • Oxford Nano
  • Oxford Uni
  • Prp
  • Qmul
  • Selex
  • Walker Filtration
  • Warwick Uni

Contact Us

VAN LOENEN INSTRUMENTS
Penningweg 69E, 1507 DE Zaandam, Netherlands


 VAN LOENEN
ISO 9001 Henniker Logo