Koud plasma voor oppervlakte-behandeling

9 mei 2017, 00:00
De Disc Jet komt overal (foto: HAWK).
De Disc Jet komt overal (foto: HAWK).

Plasma’s komen van nature voor in het inwendige van sterren — bij ons op aarde komen deze elektrisch geladen gasmengsels voornamelijk in bliksemontladingen (bolbliksems) of in het noorderlicht voor. Met (grote) hitte of zeer hoge spanningen kunnen we echter ook in het laboratorium plasma’s genereren. Onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Surface Engineering and Thin Films IST zijn er nu in geslaagd koude plasma’s te produceren die gebruikt kunnen worden voor de oppervlaktebehandeling van temperatuurgevoelige materialen. Daarbij bleek dat uitsparingen in die oppervlakken geen probleem meer vormden dankzij een nieuwe technologie: de Disc Jet komt overal.

In de industrie worden plasma’s al langer gebruikt om oppervlakken te reinigen zodat materialen als verf of kleefstoffen er beter op hechten. Het voordeel is dat geen behandeling met oplosmiddelen meer nodig is — dat spaart geld en is milieuvriendelijker. Tot voor kort was het probleem echter alleen platte oppervlakken zo behandeld konden worden: het plasma gleed domweg over uitsparingen, holtes en dergelijke heen.

De onderzoekers hebben nu twee verschillende plasmaprocessen gecombineerd: de plasma-jet en de glijdende ontlading. Met deze combinatie kunnen ook driedimensionale oppervlakken effectief worden behandeld. De truc achter het ‘koude’ plasma is dat voor de vorming een wisselspanning wordt gebruikt. De (zeer hoge) spanning zorgt ervoor dat de elektronen uit hun baan om de kern worden losgeslagen; de zwaardere positief geladen ionen blijven achter. Het gas wordt elektrisch geleidend — het is een plasma geworden. Omdat de elektroden voortdurend van polariteit wisselen, bewegen de ‘zware’ ionen slechts een beetje heen en weer en doen ze weinig energie in de vorm van hitte vrijkomen. De temperatuur van het plasma kan zo tot 30...60 °C beperkt worden — ideaal voor de behandeling van temperatuurgevoelige kunststoffen of hout.

Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items