Tehnologia Plasmei

Prezentare generala a tehnologiei plasmei

Tehnologia plasmei a fost un instrument important de productie timp de multe decenii in fabricarea dispozitivelor microelectronice, de exemplu. De-a lungul acestei perioade, tehnologia plasmei a devenit, de asemenea, foarte utilizata si in multe alte domenii ale industriei, inclusiv in industria automobilelor, dispozitivelor medicale, textilelor si aerospatiala etc.

Ce este tratamentul cu plasma si ce poate face tratamentul cu plasma?

Tratamentul cu plasma este utilizat pentru a curata si a activa suprafetele, pentru a-si imbunatati caracteristicile de adeziune. Curatarea cu plasma elimina contaminarea organica de pe suprafata, ceea ce altfel ar impiedica buna aderenta. In acelasi timp, tratamentul cu plasma activeaza suprafata si o aduce dintr-o stare de energie scazuta la o stare de energie ridicata, astfel incat devine usor umectabila prin adezivi, vopsele, clei etc. Tratamentul cu plasma rezolva problemele de aderenta slaba in multe industrii.

Plasma are o serie de proprietati unice care au dus la aplicatii atat de raspandite:

  • Abilitatea de a trata obiecte 3D complexe
  • Fara efecte ecologice, fara substante chimice reziduale
  • Se poate regla in variante aproape "infinite" pentru a furniza proprietati specifice suprafetei
  • Abilitatea de a trata materiale sensibile la temperatura
  • Tratamente pentru conductori, semi-conductori si izolatori
  • Costuri reduse pentru fiecare tratament
  • Abilitatea de a produce proprietati ale produselor avand valoare adaugata mare
  • si multe, multe altele

Ce este tratamentul cu plasma??

Tratamentele cu plasma sunt folosite pentru a modifica proprietatile suprafetei unei game largi de materiale, pentru a le face mai usor de lipit si vopsit. Prin tratarea produselor efectuam atat procesul de curatare cat si procesul de activare al suprafetei, imbunatatind caracteristicile de adeziune.

Este util sa incepem prin definirea unei plasme. Solidul, lichidul si gazele sunt cele trei stari de materie cu care suntem cu totii familiarizati. Putem sa ne miscam intre stari prin adaugarea sau eliminarea energiei (de exemplu incalzirea / racirea). Daca vom continua sa adaugam suficienta energie, moleculele de gaz vor deveni ionizate (pierd unul sau mai multi electroni) si astfel vor purta o sarcina neta pozitiva. Daca suficiente molecule sunt ionizate pentru a afecta caracteristicile electrice totale ale gazului, rezultatul este numit plasma. Plasmele sunt prin urmare, pe buna dreptate, adesea denumite a patra stare de agregare a materiei.

what is plasma treatment schematic drawing of the plasma process

O plasma contine ioni pozitivi, electroni, atomi sau molecule de gaze neutre, lumina UV si de asemenea atomi si molecule excitate de gaz, care pot transporta o cantitate mare de energie interna (plasma straluceste deoarece lumina este emisa cand aceste particule neutre excitate se relaxeaza). Toate aceste componente pot interactiona cu suprafata in timpul tratamentului cu plasma. Prin alegerea amestecului de gaze, a puterii, a presiunii etc. putem regla sau specifica cu precizie efectele tratamentului cu plasma.

Cum functioneaza procesul de tratare cu plasma

Tratamentul cu plasma poate fi efectuat intr-o incinta sau camera in vid. Aerul este pompat si un gaz este lasat sa curga la o presiune scazuta inainte ca energia sub forma de putere electrica sa fie aplicata.
Este important de mentionat ca tratamentul cu plasma este de fapt un proces cu temperatura scazuta, ceea ce inseamna ca materialele sensibile la caldura pot fi procesate relativ usor.


Curatarea cu plasma

Curatarea cu plasma este o metoda dovedita, eficienta, economica si ecologica pentru pregatirea critica a suprafetei. Curatarea cu plasma elimina uleiurile, grasimea naturala, iar tehnica la scara nano reduce contaminarea de pana la 6 ori in comparatie cu metodele traditionale de curatare umeda, inclusiv reziduurile de curatare cu solventi. Curatarea cu plasma produce o suprafata curata, gata pentru lipire sau prelucrare ulterioara, fara nici un material rezidual daunator.

Cum functioneaza curatarea cu plasma

Lumina ultravioleta generata in plasma este foarte eficienta in ruperea majoritatii legaturilor organice ale contaminantilor de suprafata. Acest lucru va ajuta sa distrugeti uleiurile si grasimile. O a doua actiune de curatare este efectuata de speciile energetice de oxigen create in plasma. Aceste specii reactioneaza cu contaminantii organici pentru a forma in principal apa si dioxid de carbon care sunt indepartate continuu (pompate) din camera in timpul procesarii.

Daca piesa care urmeaza a fi curatata cu plasma este din materiale usor oxidate, cum ar fi argintul sau cuprul, se utilizeaza gaze inerte precum argonul sau heliul. Atomii si ionii activi in plasma se comporta ca o sablare moleculara si pot descompune contaminantii organici. Acesti contaminanti sunt din nou vaporizati si evacuati din camera in timpul procesarii.

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

Curatarea cu plasma este potrivita pentru:

  • curatare foarte fina a suprafetelor metalice
  • pregatirea suprafetei materialelor plastice
  • pregatirea suprafetei si curatarea produselor oftalmologice si din sticla
  • ceramici
  • indepartarea oxidarii de pe suprafete

Activarea suprafetei cu plasma, pentru a imbunatati aderenta

Activarea suprafetei cu plasma este eficienta la modificarea suprafetei unui polimer prin atasarea de grupuri chimice polar (in acest caz, continand oxigen). Multi polimeri, in special poliolefine cum ar fi polietilena si polipropilena, sunt inerte chimic si nu se pot lipi cu usurinta de alte materiale, avand o aderenta slaba la cerneluri, vopsele si cleiuri. Motivul este absenta grupurilor functionale polar si reactiv in structura lor.

Activarea suprafetei cu plasma face ca multi polimeri sa fie receptivi la agenti de lipire si acoperiri. Oxigenul este folosit in mod obisnuit ca si gaz de proces, totusi multe activari cu plasma pot fi realizate si doar cu aerul inconjurator. Partile raman active timp de cateva minute pana la cateva luni in functie de materialul tratat cu plasma. De exemplu, polipropilena poate fi reprocesata la cateva saptamani dupa tratament.

Cum functioneaza activarea cu plasma a unei suprafete

Radiatiile UV si speciile de oxigen activ din plasma rup agentii de separare, siliconul si uleiurile de pe suprafata. Acestea sunt pompate de sistemul de vid. Speciile de oxigen activ (radicali) din plasma se leaga de suprafetele active pe tot materialul, conducand la o suprafata care este foarte "activa" pentru agentii de lipire.

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

Tratamentul cu plasma pentru activarea suprafetei este potrivit pentru:

  • materiale plastice generale si cauciuc
  • plastice medicale
  • plastice utilizate in electronica
  • componente auto
  • componente utilizate in industria aerospatiala

Acoperiri cu plasma

In acoperirea cu plasma se formeaza un strat de polimer la scara nano pe intreaga suprafata a unui obiect plasat in plasma. Procesul de acoperire cu plasma dureaza doar cateva minute. Acoperirea produsa este in mod obisnuit mai mica de 1/100 din grosimea parului uman, incolora, inodora si nu influenteaza aspectul materialului in nici un fel. Este de asemenea o acoperire permanenta, fiind legata de suprafata materialului pe o scara atomica.

Acoperirile cu plasma reprezinta una dintre cele mai interesante domenii ale tehnologiei plasmei, oferind un potential enorm de a spori functia si valoarea unui material intr-o gama larga de aplicatii.

Principiul de functionare

Lichidele monomere sunt introduse cu gazul de alimentare cu plasma. Monomerii sunt molecule mici, care, in conditiile corecte, se vor lega impreuna pentru a forma polimeri. Plasmele creeaza conditiile potrivite la suprafata materialului pentru ca acest lucru sa se intample rapid si eficient. Diferiti monomeri sunt utilizati pentru a produce suprafete hidrofobe sau hidrofile permanente.

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

Acoperirile cu plasma sunt potrivite pentru:

  • materiale plastice generale si cauciuc
  • textile
  • medii de filtrare
  • metale, sticla, ceramic si compozite
  • plastici medicali
  • plastice utilizate in electronica
  • componente auto
  • componente utilizate in industria aerospatiala

Unii dintre clienții noștri

  • 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

NANOSYSTEMS MC
Uranus nr. 42F, bl. 8, apt. 3, Magurele Ilfov – Romania


nanosystems
ro iso