Handliches Plasmabehandlungsgerät verbessert die Kunststoffverklebung

Sep 17, 2023

14. Januar 2021

09:48

Der Klebstoffspezialist Intertronics hat das weltweit kleinste Plasma-Handgerät vorgestellt, den Piezobrush PZ3.

Es nutzt kaltes Atmosphärendruckplasma effizient zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen, Metallen und Naturmaterialien. Die Plasmabehandlung aktiviert, funktionalisiert und reinigt Oberflächen. Dadurch kann die Qualität nachfolgender Prozesse wie Kleben, Bedrucken, Lackieren oder Beschichten deutlich verbessert werden – überall dort, wo Haftungsprobleme bestehen. Das neueste Modell verfügt über verbesserte Leistung, Leistungssteuerung und Prozessüberwachung.

Der Piezobrush PZ3 von Relyon Plasma eignet sich für den Einsatz in der manuellen oder halbautomatischen Produktion, bei der Entwicklung neuer Produkte sowie in Forschungs- und Entwicklungsumgebungen wie Laboren. Es ist einfach, sicher und intuitiv. Mit einer maximalen Leistungsaufnahme von 18 W wird seine einzigartige Piezoelektrische Direktentladungstechnologie (PDD) verwendet, um kaltes aktives Plasma bei einer Temperatur von weniger als 50 °C zu erzeugen. Die Anwendung des Plasmas verändert die Oberflächeneigenschaften von Materialien, was sich positiv auf die Verarbeitung und Endverwendung auswirken kann; Dazu zählen eine verbesserte Benetzung und Haftung. Zu den Vorteilen gehören ein verbesserter Arbeitsablauf, die Entfernung von Nasschemikalien aus der Produktion, schnellere Prozesse und eine höhere Gesamtqualität.

Die PDD-Technologie ist das Herzstück des Piezobrush PZ3. Es wandelt eine niedrige Eingangsspannung so um, dass sehr hohe elektrische Feldstärken entstehen, die die umgebende Luft dissoziieren und ionisieren. Das kompakte Design der PDD-Technologie ermöglicht die Integration der Atmosphärendruck-Plasmaerzeugung in ein kleines, handliches Gerät.

Bei der Oberflächenbehandlung mit dem PZ3 kommt es kaum zu Temperatureinflüssen auf die Substrate, was Anwendungen auf einem sehr breiten Spektrum von Materialien, auch auf thermisch empfindlichen, ermöglicht. Nichtleitende Materialien wie Kunststoffe, Glas, Keramik oder Naturmaterialien wie organische Fasern, Textilien und Leder zeigen nach der Plasmabehandlung mit dem Standardmodul des Geräts sehr gute Ergebnisse. Leitfähige Materialien wie Metalle, CFK, Indiumzinnoxid oder leitfähige Kunststoffe werden mit dem Nahfeldmodul behandelt. Jedes Modul lässt sich in wenigen Sekunden ohne Werkzeug austauschen und ist Plug-and-Play-fähig.

„Mit dem Vorläufer des PZ3, dem Piezobrush PZ2, hatten wir großen Erfolg. Das neue Modell verfügt über eine erhöhte Maximalleistung und ermöglicht eine Behandlungsgeschwindigkeit von 5 cm²/s und eine Behandlungsbreite von bis zu 29 mm. Selbst bei sehr schwer zu behandelnden Materialien wie hochdichtem Polyethylen (HDPE) kann nach der Plasmabehandlung eine Oberflächenenergie von 72 mN/m erreicht werden“, erklärt Ben Swanson, Vertriebsleiter bei Intertronics. „Es verfügt außerdem über ein neues intuitives Bedien- und Anzeigefeld, das Leistungsanpassung, verschiedene Prozess-Timer und Echtzeitdiagnose bietet.“

Das kompakte Handgerät ist sehr vielseitig und lässt sich problemlos in einer Vielzahl von Anwendungen einsetzen. Es ist keine externe Gasversorgung erforderlich. Vor der Verklebung werden behandelte Oberflächen durch das Plasma funktionalisiert, wobei nachfolgende Klebeverbindungen eine deutliche Verbesserung der Haftkraft zeigen. Es kann chemische Vorbehandlungen und Grundierungen ersetzen. Die Plasma-Oberflächenbehandlung verbessert die Haftung von Druckfarben und Lacken, da die behandelte Oberfläche optimal von der Tinte benetzt wird und so die Druckqualität und Bildschärfe erhöht wird. Kaltes Plasma wird auch zur Feinreinigung eingesetzt, indem dünne Schichten organischer Verunreinigungen oxidiert werden. Zu den erfolgreichen Projekten gehören die Behandlung von 3D-gedruckten Modellen, Drahtbondpads auf Leiterplatten, Mikrofluidik, TPU-Folien in Wearables, Zahnimplantaten und die Verbindung von Polymeren mit niedriger Oberflächenenergie wie Polypropylen und Polyethylen.

14. Januar 2021

09:48