Behandlung mit Atmosphärendruck-Plasma

Auswirkungen der Behandlung auf die Klebeverbindungen von Metalloberflächen

Autoren: Öyküm Kanbir, Emel Taşyakan, Kadir Çavdar

Publikation: Metal malzeme yüzeylerinin yapıştırma işlemlerinde atmosferik basınçlı plazma uygulamasının etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38 (2), 665-678. DOI: 10.17341/gazimmfd.1025228

Zuerst veröffentlicht: https://dergipark.org.tr/tr/pub/gazimmfd/issue/72928/1025228

Zusammenfassung

Der folgende Text fasst die türkische Studie zur Auswirkung einer Atmosphärendruck-Plasmabehandlung auf die Klebeverbindungen von Metalloberflächen zusammen. Die Plasmabehandlungen wurden mit dem piezobrush® PZ2 durchgeführt.

Anwendungen mit Atmosphärendruckplasma (APP) sind heute in vielen Bereichen präsent. Sie sind schnell und stabil auf Materialoberflächen anwendbar und bieten viele Vorteile gegenüber Plasmaanwendungen im Vakuum. Mit APP ist es möglich, die Oberflächenenergien und das Adhäsionsverhalten von Materialien zu verbessern. In dieser Studie wurde die Wirkung der Anwendung von Atmosphärendruckplasma auf die Festigkeit der Klebeverbindung von verzinkten Stählen (H300LAD) und nicht verzinkten Stählen (H300LA) untersucht. Als Versuchsparameter wurden zwei verschiedene Werkstoffe, zwei verschiedene Klebstoffe und drei verschiedene Plasmaauftragsgeschwindigkeiten bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die APP-Anwendung eine Verbesserung des Metallverbindungsprozesses bewirkt.

Die Kontaktwinkel der aus verzinktem und unverzinktem Stahlmaterial hergestellten Testproben wurden mit Wassertropfen gemessen, und die relativen Oberflächenspannungen wurden mit dem Tintentest bestimmt. Diese Daten wurden mit den nach der APP-Behandlung erhaltenen Daten verglichen und die Auswirkungen der Plasmabehandlung auf die Oberflächeneigenschaften wurden untersucht. Die mit unterschiedlichen Plasmageschwindigkeiten und verschiedenen Klebstoffen hergestellten Prüfkörper wurden einem Zugversuch unterzogen. Anhand der gewonnenen Daten wurden die Auswirkungen der Plasmabehandlung auf die Haftfestigkeit der Materialien bewertet.

Nach der APP-Behandlung wurde eine Verbesserung der Oberflächenbenetzbarkeit von ca. 69 % bei dem verzinkten Material und 34 % bei dem nicht verzinkten Stahlmaterial erreicht. In der Versuchsgruppe (M1 Y2 V3) erhöhte sich die Haftfestigkeit nach der APP-Behandlung um das 4,38-fache, wobei der größte Anstieg erzielt wurde. Die geringste Zunahme der Haftfestigkeit wurde in der Versuchsgruppe (M1 Y1 V1) mit einer Zunahme um das 1,74-fache erzielt. Es ist zwar klar, dass die Haftfestigkeit mit steigender Plasmageschwindigkeit zunimmt, aber der bemerkenswerteste Anstieg ist die 39%ige Erhöhung der Haftfestigkeit, die durch die Änderung der Geschwindigkeit von V1 auf V3 bei verzinktem Stahl erzielt wurde.

Fazit

Es wurde festgestellt, dass die Anwendung von APP die Oberflächenenergie von verzinktem Stahl und nicht verzinktem Stahl erhöht und dadurch das Haftungsverhalten von Metallen verbessert. Dieser Unterschied kann durch unterschiedliche Versuchsparameter noch vergrößert werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Plasmageschwindigkeit die Oberflächenenergie sehr effektiv verändert.

Die komplette Publikation auf türkisch können Sie hier lesen.