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28 january 2014 | Oberflächen POLYSURFACES 05/2013 | Plasma technique

Plasmaquelle ermöglicht Produktinnovationen auf breiter Basis

Die neue verschleissfreie Atmosphärendruck-Plasmaquelle «Piezobrush PZ2» von Reinhausen Plasma arbeitet ohne externes Prozessgas. Das Plasma wird durch ein Multilayer-Piezoelement mit Luftsauerstoff gezündet und zeichnet sich durch eine hohe Aktivierungseffizienz aus. Gleichzeitig ermöglicht die geringe Temperatur von rund 45 °C auch die Bearbeitung sehr temperatursensibler Materialien. Diese Vorteile machen das Modul zur optimalen Komponente sowohl für den Einsatz in Plasmahandgeräten als auch für industrielle Plasmaanwendungen. Es verfügt sowohl über eine I/O- als auch eine Can-Open-Schnittstelle. Bei der Entwicklung und Umsetzung von Produktideen bietet der Hersteller Anwendern eine umfangreiche Unterstützung.
 
Bei der Plasmakomponente «Plasmabrush PZ2» wird das Plasma wird durch ein Multilayer-Piezoelement mit Luftsauerstoff gezündet. Es zeichnet sich durch eine hohe Aktivierungseffizienz und eine geringe Temperatur von rund 45 °C aus.
 

Manuelle Vorbehandlung mit Plasma
Klebstoffe ersetzen oder ergänzen in zahlreichen Branchen wie der Automobilindustrie, Luftfahrt, Medizintechnik, Elektro- und Hausgeräteindustrie immer häufiger klassische Fügetechniken wie das Schrauben, Nieten oder Schweissen. Um sicherzustellen, dass die Fügepartner eine qualitativ hochwertige und langzeitstabile Verbindung eingehen, werden die zu verklebenden Oberflächen üblicherweise vorbehandelt. Dies erfolgt häufig noch manuell mit Lösemittel und einem Primerauftrag. Für diese Anwendungen lassen sich mit der neuen Atmosphärendruck-Plasmaquelle Handgeräte herstellen. Sie können neben einem Netzanschluss auch mit einem Akku als Energiequelle ausgestattet werden
und bieten dadurch eine maximale Flexibilität. Die Aktivierung der Klebestellen oder auch zu beschichtender und zu vergiessender Bereiche erfolgt damit erheblich umweltgerechter. Darüber hinaus lässt sich der Arbeitsschritt «Auftrag des Primers» sowie das Material dafür einsparen.
Die Arbeitssicherheit des Bedieners ist durch den geringen Spannungseintrag von 12 V und das kalte Plasma sichergestellt. Versuche haben gezeigt, dass man die Oberflächenenergie unterschiedlicher Kunststoffe wie beispielsweise ABS, PA 6.6, PMMA, PC, PE, Silikon, PP, FR4, A-PET und PUR durch eine Vorbehandlung mit dem PZ2-Plasma teilweise signifikant erhöhen kann. Dabei kommt es durch das kalte Plasma zu keiner thermischen Veränderung der Oberfläche oder einer Beeinträchtigung der Masshaltigkeit.
Integriert in ein Akkugerät lassen sich die Vorteile des «Piezobrush»-Plasmas auch bei mobilen Anwendungen, beispielsweise bei Reparatur- und Wartungseinsätzen, Montage- und Installationsarbeiten sowie in Werkstätten, nutzen.
 
Die kompakte Plasmakomponente «Piezobrush PZ2» lässt sich für Handarbeitsplätze und mobile Anwendungen in Handgeräte, auch mit Akkubetrieb, integrieren.
 

Auch für industrielle Anwendungen
Stärken ausspielen kann die «Piezobrush»-Plasmaquelle auch bei industriellen Anwendungen. So lassen sich mit der Plasmakomponente massgeschneiderte Vorbehandlungssysteme für bahnförmige Materialien herstellen, zum Beispiel in der Textil-, Verpackungs-, Metall- und Glasindustrie, der Photovoltaik und für das Etikettieren. Die Integration in Roboter- und Handhabungssysteme für eine gezielte Vorbehandlung definierter Bereiche von dreidimensionalen Objekten ist ebenfalls möglich.
Der Einsatz mehrerer Plasmaquellen ermöglicht die Herstellung von energiesparenden auch automatisierten Vorbehandlungslinien etwa für die Textil-, Verpackungs- und Automobilindustrie sowie die Photovoltaik. Je nach Anwendung kann auch die keimreduzierende Wirkung des Plasmas ein wesentlicher Vorteil sein.
 
Piezobrush zur Keimreduzierung
Bei bestimmten Anwendungen kann neben der aktivierenden auch die keimreduzierende Eigenschaft des Plasmas interessant sein. Dies ist beispielsweise bei Verpackungen für Lebensmittel, in der Lüftungstechnik oder der Aufbereitung von Druckluft für bestimmte Anwendungen der Fall. Integrieren lässt sich die «Piezobrush»-Komponente unter anderem auch in messtechnische Systeme wie Mass Flow Controller, um zusätzlich zur Durchflussmessung und -kontrolle die Flüssigkeit oder das Gas zu entkeimen.
 
In Kürze
Die Reinhausen Plasma GmbH ist ein Tochterunternehmen der ebenfalls in Regensburg ansässigen Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, dem Weltmarkt- und Technologieführer für die Regelung von Leistungstransformatoren. Sie versteht sich als innovativer Anbieter von Plasmalösungen für die Oberflächenveredelung und -beschichtung. Mit der Entwicklung der kaltaktiven Atmosphärendruck-Plasmawerkzeuge «Plasmabrush» und «Piezobrush», die sich durch niedrige Temperatur, geringe Gasgeschwindigkeit, extreme Spaltgängigkeit des Plasmas und hohe Reinheit der Gase auszeichnen, setzt das Unternehmen in der Reinigung und Oberflächenaktivierung mit Plasma neue Massstäbe. Das patentierte «Plasmadust»-Verfahren ermöglicht es, erstmals zwei- und dreidimensionale Bauteile aus nahezu allen Werkstoffen ohne Lösemittel (VOC-frei) sowie energieeffizient direkt aus einem kaltaktiven Plasma zu beschichten und zu metallisieren.
 

Reinhausen Plasma GmbH
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