Oxidation beim Plasmareinigen von Metall – Veröffentlichung in der April-Ausgabe 2025 der Fachzeitschrift Galvanotechnik 

Pechschwarz statt silberglänzend – bei vielen metallischen Oberflächen kann es bei der Reinigung mit einem luftbetriebenen Atmosphärenplasma zu einer unerwünschten Oxidation kommen. Möglichkeiten, leicht oxidierende Oberflächen ohne diesen Effekt mit Plasma zu reinigen, werden im Fachbeitrag detailliert vorgestellt. 

Atmosphärendruckplasma (ADP) wird häufig zur Entfernung organischer Rückstände eingesetzt – typischerweise mithilfe eines sauerstoffhaltigen Plasmas, etwa auf Luftbasis. Für besonders anspruchsvolle Anwendungen kann die Nutzung von reinem Sauerstoff in DBD-basierten Systemen wie dem MediPlas, die Ozonkonzentration und somit die Reinigungsleistung deutlich erhöhen. 

Neben der Reinigung wird durch die ADP-Behandlung auch die Oberflächenenergie von Metallen gesteigert, was deren Benetzbarkeit und Haftung verbessert. Doch was hier gemessen wird, ist meist nicht die reine Metalloberfläche, sondern die natürliche Oxidschicht – die bei Metallen wie Kupfer oder Silber nur schwach haftet und damit problematisch sein kann. 

In solchen Fällen empfiehlt sich eine chemische Reduktion mit wasserstoffhaltigen Gasen, z. B. Formiergas 95/5. Diese Methode entfernt Oxide schonend und erhöht gleichzeitig die Oberflächenenergie. Der Reduktionsprozess lässt sich durch höhere Wasserstoffkonzentrationen oder gezielte Temperatursteuerung beschleunigen – etwa durch Anpassung der Plasmaparameter wie Bewegungsgeschwindigkeit, Düsenabstand oder Leistung. 

Die erhöhte Temperatur während der Reduktion birgt jedoch eine Herausforderung: Sie beschleunigt nicht nur die Reduktion, sondern auch die Oxidation der Oberfläche. Dadurch kann eine gerade erst reduzierte Metalloberfläche in der Luft schnell erneut oxidieren. Abhilfe schafft eine sauerstoffarme Umgebung – etwa durch Stickstoffspülung des Substrats im heißen Zustand