Wofür wird die Plasmareinigung verwendet?

Vor ihrer weiteren Verwendung im Herstellungsprozess ist oft eine Reinigung zur Entfernung von Kontaminationen von Oberflächen erforderlich. Eine Plasmareinigung eignet sich dabei für die Reinigung verschiedenster Materialien und von Oberflächen mit komplexen Geometrien. Ein Plasmareinigungssystem ermöglicht eine effiziente Reinigung, ohne dabei negative Auswirkungen auf andere Eigenschaften der Oberfläche mit sich zu führen. Aufgrund ihrer Effizienz hat sich die Plasmareinigung in den letzten Jahrzehnten in den verschiedenste Arten der Vorreinigung von Materialien bewährt. Im Folgenden wird erklärt, was die Plasmareinigung genau ist und wofür sie eingesetzt wird.

Was ist Plasma?
Plasma wird als vierter Aggregatzustand betrachtet. Es ist ein einzigartiges Mittel zur Oberflächenbehandlung und -modifikation. Plasma ist ionisiertes Gas, das aus Ionen, Elektronen und neutralen Atomen besteht. Während die Elektronen im Plasma bei höherer Temperatur vorhanden sind als im neutralen Gas, ist das Plasma immer annähernd auf Umgebungstemperatur mit einer Elektronendichte von ca. 1010 cm-3.

Durch Plasmareinigung können alle organischen Kontaminationen von Oberflächen über den Prozess der chemischen Reaktion (Luftplasma) oder physische Abtragung (Luftplasma / Argonplasma) effektiv entfernt werden. Ein Plasmareinigungssystem arbeitet auch mit chemischen Funktionsgruppen wie Carboxyl, Carbonyl und Hydroxyl auf der Oberfläche, wodurch die meisten Oberflächen hydrophil werden. Eine Oberfläche muss nicht nur sauber, sondern auch hydrophil sein - also einen geringeren Wasserkontaktwinkel bei erhöhter Benetzbarkeit haben - um die Adhäsion oder Bindung an andere Oberflächen während des Herstellungsprozesses zu verbessern. Hiervon abgesehen kann die Plasmareinigung auch eingesetzt werden, um mikrobielle Kontaminationen von Oberflächen zu entfernen. Sie eignet sich daher sehr gut für Sterilisationen in der Biomaterialforschung.

Anwendungsgebiete
Plasmareinigungssysteme kommen bei verschiedene Arten der Oberflächenreinigung vor der Verarbeitung zum Einsatz. Sie eignen sich zum Entfernen von Oberflächenoxidierungen oder mineralischer Rückstände von Oberflächen. Sie werden auch zur Vorbereitung von Oberflächen aus Kunststoff und elastischem Kunststoff und zur Reinigung von Keramik verwendet. Auch Glas- und Metalloberflächen werden mit Plasmasystemen gereinigt. Der Gebrauch effizienter Plasmareinigungssysteme macht chemische Lösungsmittel überflüssig.
Einer der größten Vorteile der Plasmareinigung ist, dass der gesamte Prozess bediener- und umweltfreundlich gestaltet wird. Trotz der geringen Betriebskosten kann eine Oberflächenreinigung von höchster Qualität gewährleistet werden. Bei einer Plasmareinigung sind außerdem keine chemischen Lösungsmittel mehr erforderlich. Hierdurch werden auch keine Lagerräume mehr benötigt und es müssen keine Vorkehrungen für die Entsorgung von Lösungsmittelabfall getroffen werden. Plasma ist eine bestätigte und effektive Methode der im Herstellungsprozess unverzichtbaren Oberflächenvorbehandlung.

Was ist eine Reinigung mit Sauerstoffplasma?
Als Reinigung mit Sauerstoffplasma bezeichnet man Reinigungsprozesse, bei denen sich auch Sauerstoff in der Plasmakammer befindet. Sauerstoff wird auch in Reinigungsprozessen verwendet, die vor einer Verklebung durchgeführt werden. Sauerstoff kann auch mit anderen Gasen kombiniert werden, um eine Oberfläche zu ätzen. Sauerstoff ist in der Plasmareinigung das am häufigsten verwendete Gas. Dies ist hauptsächlich auf seine große Verfügbarkeit und die niedrigen Kosten zurückzuführen. Sauerstoffplasma kann durch die Verwendung einer Sauerstoffquelle in einem Plasmasystem erzeugt werden. Alle Systeme zur Plasmaätzung können außerdem auch mit Sauerstoff arbeiten, da dieser normalerweise verwendet wird, um nichtmetallische Oberflächen wie Glas, Teflon und Kunststoffe zu reinigen und die Benetzbarkeit nichtmetallischer Oberflächen erhöht.

Kosten der Plasmareinigung
Die Anschaffungskosten von Plasmareinigungssystemen sind, verglichen mit anderen Systemen zur Oberflächenreinigung, relativ niedrig. Die niedrigen jährlichen Wartungskosten sind ein weiterer Grund dafür, dass Plasmareinigungssysteme über die Jahre immer beliebter geworden sind. Plasmareinigung wird als effektive und einfach anzuwendende Methode angesehen, um bessere Reinigungsergebnisse gegenüber herkömmlichen Reinigungsprozessen zu erzielen. Die Plasmareinigung sollte zum Einsatz kommen, wann immer eine saubere und sichere Oberfläche benötigt wird. Plasmareinigung ist nicht nur einfach und sicher, sonder auch umweltfreundlich und weitaus effektiver als traditionelle, nasschemische Reinigungsverfahren.