Verkleben und Haftungsverbesserung mit Plasmabehandlung

Haftungsverbesserung: Optimierte Klebeverbindung mit Plasma

Wenn eine Oberfläche vor dem Verkleben mit Plasma funktionalisiert wird, zeigen die daraus resultierenden Klebeverbindung eine deutlich optimierte Haftungsverbesserung. Plasma kann auf einer Vielzahl von Materialien eingesetzt werden: Metalle, Glas, Keramik und sogar natürliche Materialien wie Holz und Textilien reagieren sehr gut auf die Plasmafunktionalisierung. Für einige unserer Kunden ist es besonders wichtig, dass viele Polymere mit typisch „antihaftbeschichteten“ Oberflächen nach der Plasmabehandlung durch die Haftungsverbesserung erfolgreich verklebt werden können.

Haftungsverbesserung mit Plasma im 3D Druck - piezobrush® PZ3

Diese Oberflächenfunktionalisierung durch Plasmabehandlung beruht auf einer Kombination von Effekten: Feinstreinigung der Oberfläche von organischen Verunreinigungen, Modifikation der Oberflächentopographie, Modifikation der kristallinen Struktur der Oberflächenschicht und Abscheidung funktioneller chemischer Gruppen. Metalle können von harten Oxiden gereinigt werden, wodurch die reine Metalloberfläche wiederhergestellt wird.

Unsere Atmosphärendruckplasmaanlagen arbeiten typischerweise mit Druckluft oder Industriegasen wie Wasserstoff, Stickstoff, Formiergas oder Sauerstoff. Für unsere Kunden bedeutet dies eine enorme Verbesserung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Prozesssicherheit und Umweltverträglichkeit, da teure Absauganlagen oder Nasschemie einfach nicht mehr notwendig sind. Durch die äußerst schnelle Bearbeitungsgeschwindigkeit ist unser System für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen geeignet.

Die Tabelle zeigt einen Vergleich der Abzugskraft bei einer Verklebung unbehandelter Kunststoffe und der gleichen Kunststoffe mit vorheriger Plasmabehandlung mit 2K Epoxy Kleber. Der Vergleich zeigt eine deutliche Verbesserung der Verklebung:

Vergleich der Abzugskraft bei einer Verklebung unbehandelter Kunststoffe und der gleichen Kunststoffe mit vorheriger Plasmabehandlung mit 2K Epoxy Kleber

Vorteile der Plasmabehandlung

Plasma reinigt, stärkt und funktionalisiert die Oberfläche. Alle diese Effekte, die für eine bessere Verklebung erforderlich sind, werden gleichzeitig in einem Schritt erreicht. Am wichtigsten ist, dass die Plasmabearbeitung bei Atmosphärendruck arbeitet. Die Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen chemischen und Vakuum-Plasma-Reinigungsverfahren sind unter anderem:

  • Feinstreinigung, keine Rückstände
  • Schonende, zerstörungsfreie Oberflächenbehandlung
  • Keine Nasschemie
  • Druckluft oder billige ungiftige Arbeitsgase
  • Umweltfreundlichkeit
  • Keine teuren Vakuumanlagen
  • Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten
  • Einfache Integration in bestehende Produktionslinien

Anwendungsbeispiele

Auch die Aluminium-Interfaces können mit Plasma behandelt werden.

Kundenreferenz: Space Team Aachen

Der piezobrush PZ3 kann effizient in der Raketenentwicklung eingesetzt werden. Das Space Team Aachen verwendet ihn für die Vorbehandlung von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und Aluminium-Interfaces.

Vorbehandlung einer Carbon-Fahrradgabel mit dem Nearfield Modul

Kundenreferenz: Regiotape GmbH

Die REGIOTAPE GmbH verwendet den piezobrush PZ3 zur effektiven Plasmavorbehandlung vor dem Verkleben von verschiedensten Materialien.

SEM Aufnahmen von PEEK nach den Oberflächenbehandlungen

Einfluss von Plasma auf die Scherhaftung von PAEKs auf Kompositharz

Das Ziel dieser Studie war es, die Einflüsse von nicht thermischem Plasma auf die Scherhaftung und Oberflächenrauigkeit von PEEK und PEKK in Kompositharz mit und ohne vorhergehende Behandlung durch Sandstrahlen oder Ätzen mittels Schwefelsäure zu untersuchen.

Pressure test sample

Ein neuartiges Herstellungsverfahren für pneumatische weiche Aktoren

Tinsley und Harris nutzten eine computergesteuerte lokale Plasmabehandlung mit dem piezobrush® PZ2-i, um das chemische Verhalten von Silikon und PET selektiv zu verändern und pneumatische weiche Aktoren herzustellen.

Kompakte Integrationslösung piezobrush® PZ3-i

Produktlaunch piezobrush® PZ3-i

Das Highlight des diesjährigen Messeauftritts auf der Bondexpo ist die weltweit erstmalige Präsentation der kompakten Integrationslösung piezobrush® PZ3-i. Das Kaltplasma-Gerät ist für die Integration in bestehende Fertigungsanlagen vorgesehen und daher kompakt, sicher und effizient konzipiert. Es eignet sich somit hervorragend für die Vorbehandlung vor dem Verkleben, Bedrucken und Laminieren.

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