Vad är plasma?
Plasma brukar beskrivas som det fjärde tillståndet, efter fast form, vätska och gas. Plasma bildas genom att en processgas leds genom ett elektriskt fält. Då bildas bland annat fria elektroner, joner, radikaler och andra aktiverade partiklar.
När dessa partiklar kommer i kontakt med en yta reagerar de med ytskiktet och förändrar dess egenskaper.
En viktig egenskap hos plasmabehandling är att det framför allt är materialets yta som påverkas, medan materialets övriga egenskaper i stort sett förblir oförändrade. Normalt handlar det om ett modifierat ytskikt på ungefär 1–3 μm.
Plasmatekniken kan användas för tre huvudsakliga funktioner:
Tvätta – Aktivera – Etsa
Dessa funktioner samverkar för att förändra ytans egenskaper och skapa bättre förutsättningar för efterföljande processer, exempelvis limning. Tekniken kan användas på bland annat plast, metall och keramik och fungerar även på detaljer med komplexa geometrier.
Varför behövs plasmabehandling vid limning?
Alla material är inte lika lätta att limma. Exempelvis kan vissa plaster och gummimaterial ha en yta som gör det svårt för limmet att få tillräckligt bra kontakt med materialet.
Det är här ytenergin blir viktig.
Ytenergi beskriver hur starkt en yta interagerar med sin omgivning. Vid limning påverkar den bland annat hur väl limmet kan väta ytan och därmed skapa en effektiv kontakt mellan lim och substrat.
Ett enkelt sätt att illustrera detta är med en vätskedroppe på ytan:
- Liten kontaktvinkel: droppen breder ut sig → god vätning → normalt högre ytenergi.
- Stor kontaktvinkel: droppen ligger mer som en kula → sämre vätning → normalt lägre ytenergi.
Genom plasmabehandling kan vi alltså förändra ytan så att den blir mer gynnsam för limning.
Två olika sätt att behandla med plasma
Plasmabehandling kan i huvudsak utföras på två sätt: i vakuumkammare eller med atmosfärisk plasma.
Vid vakuumbehandling placeras detaljerna i en sluten kammare där processen sker under kontrollerade förhållanden. Det ger god kontroll över behandlingsmiljön och är en effektiv metod när detaljerna ryms i kammaren.
En begränsning är däremot storleken. Kostnaden för en vakuumplasmalösning ökar med kammarens storlek, vilket gör stora kammare till en betydande investering.
När detaljerna är större än vad som är praktiskt eller ekonomiskt möjligt att behandla i en vakuumkammare kan atmosfärisk plasma vara ett alternativ.
Här sker behandlingen i atmosfärstryck och plasmans munstycke förflyttas över den yta som ska behandlas. För att få en jämn och reproducerbar behandling krävs en noggrant kontrollerad rörelse över detaljen.
Exempelvis kan en yta av polypropen (PP) behöva behandlas med ett relativt tätt rörelsemönster för att säkerställa att hela ytan får rätt behandling.
Från kemisk förbehandling till plasma
Historiskt har flera olika metoder använts för att förbättra ytor inför limning, bland annat kemisk förbehandling, corona, ozonbehandling och UV-bestrålning.
Plasmatekniken är ytterligare ett verktyg i verktygslådan och kan ge stora möjligheter att anpassa förbehandlingen efter material, geometri och krav på limfogen.
Plasma för framtidens fordonsindustri
Plasmabehandling används redan idag inom flera avancerade industriella områden, bland annat vid tillverkning av medicinteknisk utrustning, mobiltelefoner och fordon.
Inom fordonsindustrin används tekniken även för stora komponenter. Ett aktuellt exempel är en tysk biltillverkare som nyligen beställt en ugn för plasmabehandling av ett helt bilchassi.
Det visar på bredden i tekniken – från små komponenter med höga krav på precision till mycket stora detaljer.
20 års erfarenhet av plasmabehandling
Sedan cirka 20 år tillbaka använder vi plasmabehandling i vår egen produktion. Men vi hjälper även företag som har egna komponenter och behov av plasmabehandling. Oavsett om ni behöver hjälp med att hitta rätt processparametrar, vill testa plasmabehandling på era material eller söker en partner för själva behandlingen, finns vi här för er.
