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02 mai 2025 | La Revue POLYTECHNIQUE | Électronique, électrotechnique, moteurs

Un procédé de nettoyage par plasma humide

Conçue pour éliminer des contaminants organiques et inorganiques sur les matériaux sensibles, la technologie HydroPlasma associe le traitement Openair-Plasma à une injection d’eau ionisée. Développée par l’entreprise allemande Plasmatreat, elle s’inscrit dans une volonté d’optimisation des procédés industriels sans avoir recours à des solvants chimiques.

Dans les secteurs médical, de l’électronique, de l’automobile ou encore de l’aéronautique, la pureté des surfaces constitue un critère déterminant pour assurer la fiabilité des opérations de collage, de revêtement et d’assemblage. Les techniques de nettoyage traditionnelles recourent encore largement aux solvants ou à des procédés chimiques humides, parfois coûteux, peu efficaces ou difficiles à intégrer dans des lignes de production automatisées. C’est dans ce contexte qu’a été mise au point la solution HydroPlasma, destinée à répondre à des exigences accrues en matière de préparation des substrats.

Un plasma à pression atmosphérique

Le procédé repose sur la technologie Openair-Plasma développée par la société Plasmatreat, au cours de laquelle un gaz de traitement – le plus souvent de l’air – est ionisé à l’aide d’un arc haute tension. Il en résulte un jet de plasma froid, dirigé avec précision sur la surface du matériau à l’aide d’une buse adaptée. Ce jet permet d’effectuer un nettoyage micrométrique, tout en augmentant l’énergie de surface du support traité. Cette activation favorise l’adhérence des couches ultérieures, qu’il s’agisse de peinture, de colle, de vernis ou de film protecteur.

Une réactivité accrue grâce à l’eau ionisée

Dans la configuration HydroPlasma, le procédé est enrichi par l’injection d’eau directement dans le jet de plasma. Cette eau est instantanément ionisée, générant un flux hautement réactif capable de dissoudre des contaminants difficiles à éliminer, tels que les empreintes digitales, les huiles, graisses ou sels minéraux. L’effet nettoyant obtenu est comparable à celui d’un bain chaud enrichi en détergent, mais sans avoir recours à des substances chimiques. Un dispositif complémentaire, l’Air-Knife, assure l’évacuation continue des résidus liquides et des particules dissoutes. Le support ainsi traité est immédiatement opérationnel, sans nécessiter un séchage intermédiaire.

Nettoyage par jet de plasma humide sur une surface vitrée à l’aide de la technologie HydroPlasma. Le flux ionisé élimine efficacement les résidus sans ajout de solvants. © Plasmatreat

Un nettoyage différencié selon les contaminants

La technologie Openair-Plasma, disponible depuis plusieurs années, suffit dans la majorité des cas pour retirer les poussières, fibres ou dépôts organiques légers. Elle active en parallèle la surface, rendant le matériau plus hydrophile, ce qui améliore l’adhésion dans les étapes ultérieures. Cette approche est couramment utilisée lorsque l’objectif est un prétraitement doux et ciblé.

La technologie HydroPlasma vient compléter ce dispositif pour les surfaces présentant des souillures tenaces d’origine minérale ou grasse. Grâce à l’action combinée de l’eau ionisée et du plasma, ce procédé permet d’effectuer un nettoyage intensif et localisé, tout en limitant l’usage de ressources. Il ne génère ni composés organiques volatils (COV), ni effluents nocifs.

L’intégration industrielle

Le procédé HydroPlasma a été conçu pour être intégré dans des chaînes de production automatisées. Il est compatible avec les systèmes plasma existants de l’entreprise, sans nécessité de modifications lourdes. Les domaines d’application incluent la fabrication de batteries, le traitement des composants électroniques, ainsi que les substrats métalliques, verriers ou plastiques.

Le refroidissement induit par l’eau permet par ailleurs de limiter les effets thermiques indésirables, en particulier sur les matériaux sensibles à la chaleur, comme certains polymères.

Intégration du système HydroPlasma dans une ligne de production automatisée pour le traitement cylindrique de surfaces métalliques. © Plasmatreat

Une réponse aux enjeux de durabilité

En supprimant l’usage de solvants et en limitant les déchets de traitement, les procédés Openair-Plasma et HydroPlasma s’inscrivent dans une dynamique de réduction de l’empreinte environnementale. Ils répondent également aux exigences croissantes en matière de sécurité sur le lieu de travail, notamment en évitant l’exposition des opérateurs à des composés chimiques volatils.

Cette technologie, encore peu répandue mais en cours d’adoption dans certains segments industriels, illustre l’évolution vers des procédés de surface plus respectueux de l’environnement, adaptés aux matériaux complexes.