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- Oberflächen-Vorbehandlung
- Aktivierungsverfahren
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Plasmaaktivierung mit Venjakob
Mit der Plasmaaktivierung bietet Venjakob eine exzellente Oberflächenmodifizierung, welche die Oberfläche exzellent für die Haftung der Beschichtung optimiert. Doch was genau ist eine Plasmaaktivierung? Was bewirkt sie? Wie wird sie durchgeführt und worauf gilt es dabei zu achten? Generell lässt sich sagen, dass eine Plasmaaktivierung die Oberfläche eines zu beschichtenden Produkts in einer Form verändert, die der Beschichtung bessere Haftung bietet. So entfernt Plasma zu beschichtendes Material von Partikeln, die es verunreinigen – insbesondere von feinsten Verunreinigungen. Konkret ist dafür die Zufuhr von Energie erforderlich, die eine Veränderung der Aggregatzustände von fest über flüssig und gasförmig hin zu plasmaartig – sprich: eben plasmaaktiviert – bewirkt. Erzeugt wird dadurch eine Oberflächenspannung mit polar geladenen Molekülen, an denen Beschichtungsstoffe andocken können und besser haften bleiben. Ergo: feinste Reinigung und hervorragende Beschichtungsvorbereitung – das ist Plasmaaktivierung. Aber von Anfang an.
Oberflächenmodifizierung mit ionisiertem Gas
Die Plasmaaktivierung mit ionisiertem Gas gewährleistet eine besonders effiziente Oberflächenmodifizierung von z. B. Kunststoff, Metall oder Verbundstoffen. Die Plasmaaktivierung modifiziert die Oberflächenenergie zielgenau und selektiv exakt dort, wo es erforderlich ist. Reinigungsprozesse können dabei auch mit Sauerstoffplasma durchgeführt werden – etwa, wenn in der Folge Klebstoffe auf der Oberfläche zu applizieren sind. Sauerstoff lässt sich auch mit anderen Gasen verbinden – dies empfiehlt sich zum Beispiel beim Ätzen von Oberflächen. Generell ist das Resultat einer Plasmaaktivierung eine deutlich bessere Benetzbarkeit der Oberflächen. Dies ist eine optimale Voraussetzung für die spätere Beschichtung der Werkstücke und Werkstoffe. Unter den Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung ist Plasma nur eines der Aktivierungsverfahren neben der Beflammung und der Flammsilikatisierung.
Die unterschiedlichen Verfahren der Plasmaaktivierung
Plasmaaktivierung ist ein Verfahren, das es in unterschiedlichen Ausführungen gibt. Unterscheiden lassen sich etwa das Atmosphärendruckverfahren, die Coronabehandlung sowie die Aktivierung durch Niederdruckplasma.
Atmosphärisches Plasma lässt sich unter Normaldruck erzeugen. Der Vorteil besteht darin, dass Sie keine Niederdruckkammer benötigen. Eine spezielle Düsentechnik bringt das potentialfreie Plasma unter Normaldruckbedingungen direkt in den Fertigungsprozess ein. Die Ergebnisse sind dabei durchaus mit Niederdruckplasma vergleichbar. Industrielle Anwendung findet das Verfahren bei der Reinigung und Aktivierung von Metallen und Kunststoffen. Die Integration des Verfahrens in bestehende Produktionslinien ist – auch durch den Verzicht einer Niederdruckkammer – hinsichtlich der Kosten relativ überschaubar. Es eignet sich insbesondere, um auf Metallen Schichten zum Schutz vor Korrosion sowie zur besseren Haftvermittlung aufzubringen. Und dies meist ohne Lösungsmittel. Somit ist das Verfahren auch umweltfreundlich. Möglich ist damit die Plasmareinigung von metallischen Endlosprofilen, von Rohren vor der Ummantelung, Lackierung oder ihrer weiteren Behandlung mit Klebestoffen. Robotertauglich ist das Verfahren obendrein.
Die Oberflächen vieler Kunststoffe – zum Beispiel Polypropylen – sind meist wasserabweisend und elektrisch gut isoliert. Die Benetzung mit Farben, Lacken und weiteren Beschichtungsstoffen wie einem Kleber oder einem Haftvermittler ist da sehr problematisch. Was hier hilft, ist die sogenannte stille elektrische Entladung mit DBD-Plasma. DBD steht für Dielectric Barrier Discharge. Dabei erhöht die Behandlung der Materialoberflächen mit Plasma einer dielektrischen Barriereentladung deren Oberflächenenergie und somit auch die Adhäsionskräfte der Oberfläche. Diese Anhangskräfte erhöhen die Anziehung zwischen den Molekülen der behandelten Grenzflächenschichten. Einfach gesagt: mit dieser Erhöhung verbessert sich die Benetzbarkeit signifikant. Genau dank diesem Effekt wird bei der Produktion und Veredelung der Materialien die Aktivierung mittels Coronabehandlung industriell eingesetzt. Tatsächlich ist es eines der häufigsten Verfahren.
Niederdruckplasmen kommen bei diversen technischen Anwendungen zum Einsatz – zum Beispiel bei der Herstellung mikroelektronischer Bauelemente sowie bei der Veredelung von Oberflächen. Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Beschichtungstechnik. Auch Venjakob nutzt dieses Verfahren der Plasmabehandlung. Bei der Erzeugung von Niederdruckplasma ist der Druck erheblich niedriger als der Erdatmosphärendruck. Sie werden im Druckbereich von nur wenigen Pascal betrieben und zählen zu den nichtthermischen Plasmen. Die Behandlung von Bauteilen erfolgt in einer speziellen Behandlungskammer, eben der Niederdruckkammer.
Einsatzbereiche
Plasmaaktivierungen finden Anwendung in den folgenden Bereichen:
Ziele der Plasmabehandlung
- Feinstreinigung
- Erhöhte Benetzbarkeit
- Verbesserte Haftung
Einsatz
- Kunststoff
- Metall
- Verbundstoffe
Die Vorteile der Venjakob Plasmaanlagen
Wir könnten jetzt sagen: die Vorteile einer Venjakob Plasmaanlage bestehen in Flexibilität, Flexibilität, Flexibilität. 1., weil sich eine Plasmaanlage von Venjakob dank ihrer modularen Bauweise leicht in bestehende Anlagen und Produktionslinien integrieren lässt – seien es Durchlaufanlagen, Roboteranlagen oder Spindelkettensysteme. Und 2., auch weil es sie als Stand-alone-Lösung gibt, falls Sie das wünschen. Und 3., weil wir Ihnen in jedem Fall eine individuelle Lösung bieten – abgestimmt auf Ihre Produktionstechniken, Anlagentechniken und Anforderungen. Aber Flexibilität allein ist es ja nicht: Die eigentlichen Vorteile liegen natürlich im Bereich erstklassiger Qualität:
- Feinstreinigung: Feinste Verunreinigungen, feinste Ablagerungen, kaum sichtbare oder auch gar nicht sichtbare Verschmutzungen haben keine Chance – einfach Plasma aktivieren und die Fläche ist gereinigt– und das gründlich. Sprich: Plasma ist auf verschiedene Arten einsetzbar, um Feinstreinigungen durchzuführen.. Eine weitere Methode ist die Verwendung von Plasma-Vakuumtechnologien, eben dem Niederdruckverfahren, die den Vorteil haben, dass sich mit ihr sehr viel größere Oberflächen reinigen lassen. Erhöhte Benetzbarkeit: Die Plasmabehandlung sorgt dafür, dass Material und Moleküle offen sind für die optimale Benetzung. Sie sind bereit zum Lackieren und Beschichten aller behandelten Materialien.
- Optimierte Haftung: Die Plasmabehandlung verbessert die Haftung von Lacken deutlich. Der Grund dafür ist, dass das Plasma bei der Behandlung die Oberfläche modifiziert. Die Oberfläche des mit Plasma behandelten Gegenstands wird durch die Erhöhung der Oberflächenenergie glatt. Dies wiederum führt zu einer verbesserten Adhäsions- und Haftungseigenschaft des Lackes. Erhöhte Benetzbarkeit: Die Plasmabehandlung sorgt dafür, dass Material und Moleküle offen sind für die optimale Benetzung. Sie sind bereit zum Lackieren und Beschichten aller behandelten Materialien.
Als Stand-alone oder als Teil der Linie – in jedem Fall komplett individuell.
Erwähnt haben wir es schon, doch ein Wort dazu ist sicher hilfreich: Ihre Venjakob Plasmaanlage gibt es auch als Einzellösung. Eingebunden in die Beschickung, die erforderliche Vorbehandlung, zu der auch die Plasmaaktivierung gehört, gefolgt von der eigentlichen Beschichtungsanlage selbst sowie von den Trocknungssystemen und der Abluftreinigung bietet Ihnen Venjakob auf ganzer Linie Ihre Komplettlösung. Alle Komponenten sind perfekt aufeinander abgestimmt – von der Eingabe bis hin zur Ausgabe. Eingebunden in die Beschickung, die erforderliche Vorbehandlung, zu der auch die Plasmaaktivierung gehört, gefolgt von der eigentlichen Beschichtungsanlage selbst sowie von den Trocknungssystemen und der Abluftreinigung bietet Ihnen Venjakob auf ganzer Linie Ihre Komplettlösung. Alle Komponenten sind perfekt aufeinander abgestimmt – von der Eingabe über das durchgängige Kettenfördersystem oder Durchlaufsystem bis hin zur Ausgabe. Teil der Konzeption sind dabei alle Aspekte möglicher Prozessoptimierungen. Ob es nun um die Regelung der Parameter oder die Durchlaufgeschwindigkeit geht, um selbstreinigende Stahlbänder oder die leichte Reinigung der Lackierkabine.
Lassen Sie uns reden – über Plasmaaktivierung und Ihre Venjakob Anlage
Zusammenfassend erklärt, ist die Plasmaaktivierung eine Technik, die Oberflächen optimiert und reinigt. Viele sprechen in diesem Zusammenhang auch von Plasmabehandlung oder Plasmareinigung. Meist kommt sie bei der Behandlung verschiedener Materialien wie Kunststoffe, Metalle oder organische Substanzen zur Anwendung. Vereinfacht gesprochen erzeugt bei der Plasmaaktivierung ein ionisiertes Gas, das Plasma, ein starkes elektrisches Feld, das die Oberfläche des zu behandelnden Materials beeinflusst. Die Plasmaaktivierung erhöht die Oberflächenenergie des Materials und macht es somit leichter, dass verschiedene chemische Verbindungen an die Oberfläche andocken. Drei Verfahren können dabei zur Anwendung kommen – die Behandlung mit Atmosphärendruckplasma (auch AD-Plasma genannt), mit DBD-Plasma (die sogenannte Coronabehandlung) sowie zuletzt das Niederdruckplasmaverfahren, bei dem das Plasma in einer eigens dafür konzipierten Niederdruckkammer erzeugt wird. Eingebunden ist die Plasmaaktivierung in die Phase der Oberflächenvorbehandlung, auf die erst die eigentliche Beschichtung – zum Beispiel eine Spritzlackierung – erfolgt. Wir von Venjakob bieten Ihnen Ihre Plasmaaktivierung auf Wunsch und bei Bedarf gerne auch als Einzellösung an. Doch generell empfehlen wir stets die Gesamtlösung inklusive Beschickung, Vorbehandlung, Beschichtung, Trocknung, Abluftreinigung und Entnahme. Abgestimmt sind alle unsere individuell für Kunden entwickelten Lösungen auf die zu leistenden Stückzahlen, den optimalen Einsatz von Beschichtungsstoffen und natürlich den Einsatz der Energie. Ein weiterer Vorteil sind Prozessoptimierungen, die Ihnen und Ihrem Fachpersonal die einfache Bedienung und abschließende Reinigung oder auch gelegentliche Wartung ermöglichen. Im Fall der Fälle stehen wir Ihnen nicht nur im Vorfeld der Auftragsausführung zur Seite, sondern eben auch im Nachgang.
Eines ist noch wichtiger als Plasmaaktivierung. Vertrauen.
Nun haben wir Ihnen einiges über Plasmaaktivierung erzählt. Was wir uns – und Ihnen – erspart haben, waren technische Angaben über Benetzungsoptimierung, physikalische Formeln, die allgemein beschreiben, was in konkreten Anwendungen stets in individuellen Lösungen mündet. Wichtiger für Sie zu wissen ist Folgendes: Wir von Venjakob entwickeln und realisieren seit sechs Jahrzehnten Beschichtungsanlagen. Wie viele davon mit einer Plasmaaktivierung ausgestattet sind, lässt sich ganz konkret beantworten: sehr viele. Getestet haben wir das Verfahren – und testen es nach wie vor – fortlaufend in unserem Technikum. Was wir damit sagen wollen: Wichtiger als alle Formeln, ist vor allem Ihr Vertrauen. Wir laden Sie herzlich zu uns nach Rheda-Wiedenbrück ein, sich davon selbst zu überzeugen. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Wir finden nicht irgendeine Lösung für Sie – sondern Ihre.
Ihr Ansprechpartner
In unserem hauseigenem Technikum lassen sich die Prozesse unter praxisnahen Bedingungen testen. Schildern Sie uns Ihr Anforderungsprofil, beziehen Sie Ihren Materiallieferanten mit ein, wir erarbeiten gemeinsam mit Ihnen eine Lösung.
Gert Grosse Deters
Allg. Industrie|Automobil