Plasmareinigung – Artikel in Zeitschrift „JOT“

Plasmareinigung – Entlacken und Reinigen mit Plasma

Bislang gilt die atmosphärische Plasmabehandlung eher als Feinreinigungstechnik – also als Plasmareinigung -, die nur auf die unmittelbare Oberfläche wirkt. Ein sauberes Abtragen von großen Verschmutzungen oder dicken Schichten war bisher nicht möglich.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten: Plasma-Hochleistungssysteme

 

Typischerweise wurden dicke Schichten (>1/100 mm) immer zunächst mechanisch entfernt, beispielsweise durch Schleifen, Sandstrahlen oder Bürsten, und dann nachgereinigt. Dabei entstehen große Mengen Staub und die Produktoberfläche kann geschädigt werden. Ein anderes gut etabliertes Verfahren ist der Abbrand mit Flamme oder Heißluft. Zwar entsteht dabei kein Staub, aber entsprechend der Zusammensetzung der Schicht eine hohe Emission gesundheitsgefährdender Brandgase.

Auch nasschemische Verfahren mit aggressiven Beizen sind bei der Anwendung nicht ungefährlich. Reste der Beize können später zu Bauteil-Korrosion führen und müssen daher nach dem Prozess vollständig entfernt werden. Moderne Verfahren, wie etwa Laserreinigung oder Trockeneisstrahlen, sind nicht in allen Fällen anwendbar und unter Umständen sehr kostenintensiv. Beim Trockeneisstrahlen ist eine kontinuierliche CO2-Strahlmittelversorgung erforderlich. Für die Anwendung eines Reinigungsprozesses mit atmosphärischem Plasma sind nur ein Netzanschluss und
Druckluft erforderlich.

Um eine Schicht von einer Oberfläche effektiv abzutragen, ist prinzipiell der beste Angriffspunkt das Interface zwischen den beiden Materialien. Gelingt es, die Leistung des Abtragungsmechanismus genau auf diese innere Oberfläche zu fokussieren, ist die Effizienz des Prozesses am höchsten. In diesem Fall ist es nicht erforderlich die gesamte Schichtdicke schrittweise abzutragen, sondern das Interface wird so stark gestresst, dass die Schicht sich ablöst. Ein Atmosphärendruck-Plasmabrenner, dessen Spannungsquelle einen hohen Spannungshub erzeugt, kann nun so betrieben werden, dass es in einer isolierenden oder schlecht leitenden Schicht auf einem leitfähigen Material zu einem elektrischen Durchbruch kommt und pulsartig eine hohe Energie am Übergang von der isolierenden Schicht zum leitfähigen Träger freigesetzt wird.

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