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05 juin 2014 |
Oberflächen POLYSURFACES 02/2014 |
Technique des plasmas
Optimal temperierte Plasmaaktivierung und -beschichtung
Le système modulaire «Plasmabrush PB3» permet, en combinaison avec des buses adaptées à l’application, une activation plasma efficace, sûre et intégrée dans la fabrication, sous pression atmosphérique, y compris sur des substrats sensibles à la température ainsi que sur des éléments de construction à parois minces et de contours complexes. En outre, le jet de plasma ménageant la matière permet de revêtir ou de métalliser directement.
Bei Bauteilen aus Kunststoffen, Metallen, Glas und Keramik sowie bahnförmigen Materialien ist vor Klebe-, Druck- oder Beschichtungsprozessen eine Vorbehandlung meistens unverzichtbar. Geht es darum, die Benetzbarkeit einer Oberfläche für eine Verklebung, Beschichtung oder das Bedrucken zu optimieren, kommt häufig eine Plasmabehandlung zum Einsatz. Dabei kann das neue «Plasmabrush»-System der Reinhausen-Plasma GmbH entscheidende Trümpfe ausspielen. Dazu zählt einerseits der modulare Aufbau des unter Atmosphärendruck arbeitenden Systems. Andererseits sorgen unterschiedliche Plasmadüsen für eine «heisse», «warme» oder «kalte» Plasmabehandlung dafür, den Energiefluss in optimal an das Substrat angepasster Temperatur auf die Oberfläche zu bringen.
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Bei der Aktivierung von Kunststoffen, Metallen, Glas und Keramik sowie bahnförmigen Materialien vor Klebe-, Druck- oder Beschichtungsprozessen bietet das neue «Plasmabrush PB3»-System durch seinen modularen Aufbau und unterschiedliche Plasmadüsen viele Vorteile.
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Einfache Integrierbarkeit in automatisierte Fertigungsprozesse
Die Komponenten Hochspannungs-Stromquelle, Plasmaerzeuger und -düse, Mass Flow Controller sowie einiges mehr können frei kombiniert werden. Dies vereinfacht die bedarfsgerechte Auslegung und platzsparende Integration des Plasmaprozesses in eine automatisierte Fertigung mit einem Handlingsystem oder Roboter. Dabei lassen sich Lösungen für eine punktuelle Plasmabehandlung ebenso effizient mit kurzen Taktzeiten realisieren wie für grosse Flächen. Gleichzeitig stellt die Modularität des multigasfähigen «Plasmabrush PB3» die spätere Erweiterbarkeit oder Anpassung an neue Anforderungen sicher.
Die Prozesssteuerung erfolgt durch die übergeordnete Fertigungssoftware, entsprechende Schnittstellen stehen zur Verfügung. Die Prozessparameter Frequenz, Leistung, Abstand und Zeit lassen sich bei diesem multigasfähigen System individuell festlegen; ein gepulster Energiefluss ist ebenfalls einstellbar. Für den Einsatz als Einzelarbeitsplatz beispielsweise in Forschungseinrichtungen und Entwicklungsabteilungen ist eine spezielle Ansteuersoftware verfügbar. Sie ermöglicht es, die verschiedenen Prozessparameter von einem PC oder Laptop aus zu steuern und zu verändern.
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Die Plasmadüse «warm» ermöglicht durch die Anpassung der Parameter Gasfluss und Abstand Prozesse im Temperaturbereich zwischen rund 250 und 520 °C.
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Prozessanpassung durch unterschiedliche Düsen
Auf Basis von Kundenanforderungen aus verschiedenen Branchen hat Reinhausen Plasmadüsen für unterschiedliche Anwendungen entwickelt. Durch ihre spezifische Gestaltung und Auslegung erlauben sie es, das Plasma ohne Veränderungen an der Stromquelle heisser oder kälter auszulegen beziehungsweise den Energiefluss auf die Oberfläche exakt an die jeweiligen Anforderungen anzupassen, sei es beispielsweise bei der Aktivierung von Silikonmembranen vor der Verklebung oder der flächigen Behandlung von Folien. Daraus resultiert ein weiterer Vorteil dieses Plasmasystems. So lassen sich mit einem System nur durch den Wechsel der Düse unterschiedliche Substrate wie Kunststoffe, Metalle, Glas, Keramik, Papiere und Karton prozesssicher aktivieren. Gleichzeitig sorgt die Multiprozessfähigkeit des «Plasmabrush PB3» für eine hohe Effizienz.
Das Plasmasystem lässt sich durch eine Pulverprozesseinheit ergänzen. Sie ist mit einer speziell entwickelten Zerstäuber- beziehungsweise Fördertechnik ausgestattet, die dem Plasma Pulverpartikel, beispielsweise Kupfer, Gold, Zinn und Metalllegierungen sowie Mischsysteme, agglomeratfrei zuführt. Sie werden durch die Energie des Plasmas aufgeschmolzen und direkt auf zwei- und dreidimensionalen Substraten abgeschieden. Auf diese Weise kann zum Beispiel auch Glas direkt metallisiert werden. Damit ergeben sich neue Möglichkeiten beispielsweise für das Lichtdesign und von Spiegeln. Ein einstellbarer, homogener Partikelfluss gewährleistet dabei gleichmässige und reproduzierbare Schichtdicken.
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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.
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Reinhausen Plasma GmbH
D-93057 Regensburg
www.reinhausen-plasma.com
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