Plasma Oberflächentechnologie

Transkript

1 Plasma Oberflächentechnologie Feinwerktechnik Femto Halbleitertechnik Plasmabeam Tetra-30-LF-PC Elektrotechnik Elastomertechnik Kunststofftechnik Medizintechnik Diener electronic GmbH + Co. KG

2 2 Allgemeiner Überblick Plasmatechnik vielseitige Möglichkeiten Plasma wird in Bereichen eingesetzt, in denen es darauf ankommt, Materialien zu verbinden oder deren Oberflächeneigenschaften gezielt zu verändern. Mit dieser zukunftsweisenden Technik lassen sich die verschiedensten Oberflächen modifizieren. Es bieten sich daher vielseitige Anwendungsmöglichkeiten, wie z.b. die Feinstreinigung von Klein- und Mikrobauteilen Aktivierung von Kunststoffbauteilen vor dem Kleben, Lackieren usw. Anätzen und teilweise entfernen verschiedener Materialien wie PTFE, Fotolack, Silizium usw. Beschichtung von Bauteilen mit PTFEähnlichen Schichten, Barriereschichten, hydrophoben bzw. hydrophilen Schichten, reibungsreduzierenden Schichten usw. Die Plasmatechnik hat sich mittlerweile in nahezu allen industriellen Bereichen etabliert. Es kommen laufend neue Anwendungen hinzu. Plasmatechnik überzeugende Vorteile Gegenüber anderen Verfahren, wie beispielsweise dem Beflammen oder der nasschemischen Behandlung, weist die Plasmatechnik entscheidende Vorteile auf: Viele Oberflächeneigenschaften lassen sich ausschließlich mit diesem Verfahren erzielen Universell einsetzbares Verfahren: onlinefähig und voll automatisierbar Äußerst umweltschonendes Verfahren Nahezu geometrieunabhängig können Pulver, Kleinteile, Plattenmaterial, Vliese, Textilien, Schläuche, Hohlkörper, Leiterplatten usw. behandelt werden Bauteile werden mechanisch nicht verändert Geringe Erwärmung der Bauteile Sehr niedrige laufende Kosten Hohe Prozess- und Arbeitssicherheit Besonders rationelles Verfahren

3 Plasmatechnik 3 Sonderanlage Tetra-5600-LF-PC-D

4 4 Funktion einer Niederdruckplasmaanlage Niederdruck Plasmatechnik Bei der Niederdruck-Plasmatechnik wird Gas im Vakuum durch Energiezufuhr angeregt. Es entstehen energiereiche Ionen und Elektronen sowie andere reaktive Teilchen, die das Plasma bilden. Damit lassen sich Oberflächen wirkungsvoll verändern. Es werden drei Plasmaeffekte unterschieden: Mikrosandstrahlen: Die Oberfläche wird durch den Ionenbeschuss abgetragen Chemische Reaktion: Das ionisierte Gas reagiert chemisch mit der Oberfläche UV-Strahlung: Die UV-Strahlung bricht langkettige Kohlenstoffverbindungen auf. Durch die Variation der Prozessparameter wie Druck, Leistung, Prozesszeit, Gasfluss und -zusammensetzung ändert sich die Wirkungsweise des Plasmas. So lassen sich in einem einzigen Prozessschritt mehrere Effekte erzielen. Atmosphärenplasmatechnik Bei der atmosphärischen Plasmatechnik wird Gas mittels Hochspannung unter Umgebungsdruck derart angeregt, dass ein Plasma zündet. Das Plasma wird mit Druckluft aus der Düse herausgetrieben. Es werden zwei Plasmaeffekte unterschieden: Aktivierung und Feinstreinigung werden durch die im Plasmastrahl enthaltenen reaktiven Teilchen durchgeführt Zusätzlich werden die losen, anhaftenden Partikel durch den druckluftbeschleunigten Aktivgasstrahl von der Oberfläche entfernt. Durch die Variation der Prozessparameter wie Behandlungsgeschwindigkeit und Abstand zur Substratoberfläche können die Behandlungsergebnisse unterschiedlich beeinflusst werden. Diener Plasmaoberflächentechnik Anlagen die überzeugen Unser umfassendes Programm enthält Standard- und Sonderanlagen für sämtliche Plasmaanwendungen. Wir bieten maßgeschneiderte Lösungen, die wir auf Wunsch individuell entwickeln und produzieren. Selbstverständlich erhalten Sie eine umfassende Produktgarantie. Die wichtigsten Kennzeichen unserer Anlagen: Kundenspezifische Anpassung Bei der Entwicklung unserer Produkte orientieren wir uns konsequent an den Anforderungen unserer Kunden und modifizieren unsere Anlagen entsprechend. Hohe Verfügbarkeit, lange Lebensdauer Durch die Auswahl hochwertiger Bauteile werden die Ausfallzeiten auf ein Minimum reduziert. Die Lebensdauer ist praktisch unbegrenzt. Durch die überdurchschnittlich hohe Fertigungstiefe kann bei Ausfällen ohne Verzögerung reagiert werden. Einfache Bedienung Wir haben die Steuerungen kontinuierlich verbessert, sodass sich unsere Plasmaanlagen einfach bedienen lassen. Halbautomatische, vollautomatische oder PC-Steuerung Der Kunde hat die Auswahl zwischen halbautomatischer, vollautomatischer oder der komfortablen PC-Steuerung. Universell einsetzbar Wir haben für jede Anwendung das passende Anlagenkonzept. Ganz gleich, ob Sie im Labormaßstab oder in einer 3-Schicht Produktion arbeiten wollen. Kammervolumen von 2l bis l wurden bereits erfolgreich realisiert.

5 / Atmosphärendruck-Plasmaanlage 5 Niederdruckplasmaanlage Atmosphärendruck-Plasmaanlage Hochfrequenzgenerator Druckluftanschluss trockene und ölfreie Druckluft, 5-8 bar, bis ca l/h Hochspannungsgenerator Gas- und Stromzuleitungen im flexiblen Schlauch Elektrode Belüftungsventil Gas Werkstück Gassteuerungsblock Pumpe 230 V, 50/60 Hz ca. 300 W 1. Evakuierung der Kammer 2. Einlass des Prozessgases und Zündung des Plasmas 3. Belüften und Entnahme der Werkstücke Gaskanal Isolator Zentralelektrode Lichtbogen Gasfluss potenzialfreier Plasmastrahl (Aktivgasstrahl) äußere potenzialfreie Elektrode Niederdruckplasmatechnik oder Atmosphärenplasmatechnik? Plasmaflamme Niederdruckplasmatechnik Besonders geeignet für die Behandlung von 2D- und 3D-Bauteilen Schüttgut kann behandelt werden Diskontinuierliche Prozesse Atmosphärenplasmatechnik Besonders geeignet für die Behandlung von 2D-Bauteilen Kann in bestehende Automatisierung integriert werden Kontinuierliche Prozesse möglich

6 6 Diener electronic: Mit fortschrittlichen Lösungen zum Erfolg Diener electronic ist ein junges High Tech Unternehmen im Wachtumsmarkt Plasma-Oberflächentechnik. An mehreren Standorten in Baden-Württemberg entwickeln und produzieren wir innovative Lösungen zur wirtschaftlichen, präzisen und umweltschonenden Plasmabehandlung von Oberflächen und das mit großem Erfolg. Seit der Firmengründung 1993 sind wir kontinuierlich gewachsen und gehören heute zu den führenden Herstellern von Plasmaanlagen weltweit. Umfassende Kompetenz aus einer Hand Unsere Kunden profitieren von der Erfahrung und dem Know-how engagierter Mitarbeiter sowie von einer Produktions- Ausstattung, die dem neuesten technischen Stand entspricht. Überdurchschnittlich hohe Fertigungstiefe Alle Hauptkomponenten sowie die Steuerungssoftware werden bei uns entwickelt, produziert und ständig optimiert. Bei Qualitätsmängeln kann dadurch sofort reagiert werden. Sonderwünsche lassen sich schnell und unkompliziert umsetzen. Schneller Service und Ersatzteildienst Im Wartungs- und Servicefall können unsere Kunden mit kurzen Reaktionszeiten rechnen. Die wichtigen Ersatzteile sind auf Lager und können umgehend verschickt werden. Kurze Lieferzeiten Standardanlagen können jederzeit innerhalb weniger Wochen aufgebaut werden. Es befinden sich stets die wichtigen Bauteile für alle Stadardanlagentypen am Lager.

7 Wir über uns Firmenprofil 7 Innovationskraft für neue Problemlösungen Wir agieren äußerst schnell und flexibel. Neue technische Entwicklungen, veränderte Anforderungen des Marktes sowie speziell Kundenwünsche stellen für uns kein Problem, sondern eine willkommene Herausforderung dar. Auf diese Weise verbessern wir unsere Produkte kontinuierlich, erweitern deren Einsatzspektrum und eröffnen der Plasma-Oberflächentechnik völlig neue Anwendungsgebiete.

8 8 unbehandelte Oberfläche mit Wassertropfen plasmabehandelte Oberfläche mit Wassertropfen Bauteil mit Verschmutzungen Vor der Plasmabehandlung Sauerstoff Kohlenstoff Die Oberfläche der Bauteile wird durch Ionenbeschuss physikalisch und je nach Gasart auch durch chemische Reaktionen gereinigt. Die Verschmutzung wird in die Gasphase umgesetzt und abgesaugt. Anwendungen Entfernen von Fetten, Ölen, Oxiden, Fasern Entfernen von Silikonen (LABS-frei) Bond-, Löt- oder Klebvorbehandlung Lackiervorbehandlung von Metallteilen usw. Bauteile Anwender Automobiltechnik Elektronikindustrie Filterhersteller Forschungsinstitute Gummi-Verarbeiter Halbleiter-Hersteller Industrielackierer Lackhersteller Medizintechnik Sensortechnik usw. Plasmabehandlung Rückstandsfreie und sehr gut benetzbare Oberfläche Elektronische Bauelemente Gummi-Metallverbindungen Schalter Sensoren Implantate Stents Mikrobauteile O-Ringe Schrauben Laserbauteile Silikonverschmutzte Dichtungen usw. Nach der Plasmabehandlung

9 Die vier wichtigsten 9 unbehandelte Oberfläche plasmabehandelte Oberfläche Die Oberflächen der Bauteile werden beispielsweise mit Sauerstoff oder Luft behandelt. Es bilden sich Radikalstellen, an denen Lack- oder Klebesysteme gut haften. Anwendungen Bauteil vor der Plasmabehandlung Klebevorbehandlung Lackiervorbehandlung Behandlung vor dem Bedrucken Bauteile Sauerstoff Plasmabehandlung Sauerstoffaktivierte und gut benetzbare Oberfläche Sensoren Schalter Katheter Scheinwerferreflektoren usw. Anwender Aluminiumbeschichter Automobiltechnik Dichtungshersteller Elektronikindustrie Forschungsinstitute Gummihersteller Industrielackierer Klebstoffhersteller Lackhersteller Medizintechnik Sensortechnik Textilhersteller Uhrenhersteller usw. Nach der Plasmabehandlung

10 Anwendungsmöglichkeiten 10 unbehandelte Oberfläche plasmabehandelte Oberfläche Bauteil Ätzmaske Die Oberfläche der Bauteile wird mit einem reaktiven Prozessgas angeätzt. Material wird gezielt abgetragen, in die Gasphase umgesetzt und abgesaugt. Die Oberfläche wird vergrößert und ist sehr gut benetzbar. Das Ätzen dient der Vorbehandlung vor dem Bedrucken, Verkleben und Lackieren sowie dem Aufrauen des Materials. Bauteil mit Ätzmaske vor der Plasmabehandlung Anwendungen Plasmabehandlung Nach der Plasmabehandlung Strukturierung von Silizium Ätzen von PTFE Für gute Lack- und Klebstoffhaftung bei hochtemperaturfesten Kunststoffen wie z.b. PTFE, PFA und FEP Fotolackveraschung Bauteile Bauteileöffner (Halbleiter) Brackets (Zahntechnik) Herzschrittmacher Sensoren Anwender Automobiltechnik Dichtungstechnik Elektronikindustrie Forschungsinstitute Halbleitertechnik Medizintechnik Mikromechanik-Hersteller Sensortechnik usw.

11 11 unbehandelte Oberfläche hydrophil hydrophob Plasmapolymerisation Substrat Vor der Plasmabehandlung Ein Monomer wird in die Plasmakammer eingeleitet. Durch das Plasma wird das Gas aufgespalten und auf der Bauteil-Oberfläche als Schicht abgeschieden. Anwendungen Abscheiden von hydrophoben Schichten Abscheiden von hydrophilen Schichten Abscheiden von Schutz- oder Isolierschichten Einsatz z.b. als Diffusionssperre Plasmabehandlung abgeschiedene Schicht Nach der Plasmabehandlung Bauteile Feinmechanische Getriebe Geschirrspülmaschinen Medizinische Geräte Scheinwerferreflektoren Videoköpfe usw. Anwender Biochiphersteller Feinmechaniker Geschirrspülmaschinenhersteller Medizintechnik Sensorenhersteller Textilhersteller Uhrenhersteller usw.

12 12 Diener electronic: Sie stehen bei uns im Mittelpunkt Unsere Stärken liegen in der kompetenten Beratung und individuellen Betreuung unserer Kunden. Wir sind stets bestrebt, die optimale Lösung für Ihre speziellen Anforderungen zu finden. Denn wir verstehen uns nicht nur als Hersteller und Lieferant von Plasma an lagen, sondern in erster Linie als Dienst leister und Problemlöser rund um das Thema Plas ma-oberflächenbehandlung. Mit uns gehen Sie auf Nummer sicher erst testen, dann entscheiden Wir sagen Ihnen genau, welche Anlage sich für Ihre Anwendung oder Aufgabenstellung am besten eignet. Um ganz sicher zu gehen, können Sie uns Ihre Musterteile zur kostenlosen Behandlung zuschicken oder wir stellen Ihnen eine Testanlage zur Verfügung. Daneben bieten wir Oberflächenanalysen sowie die Erstellung von Anlagenkonzepten an. Haben Sie sich für eine Anlage entschieden, dann unterstützen wir Sie bei der Inbetriebnahme und Prozessentwicklung vor Ort. Jederzeit einsatzbereit Sie rufen, wir kommen Ob vor oder nach dem Kauf einer Anlage wir sind immer für Sie da. Und für den Fall der Fälle liegen die wichtigen Ersatzteile bei uns auf Lager. Wir bieten einen schnellen, zuverlässigen Kundendienst, der Ihnen jederzeit mit Rat und Tat zur Seite steht und dafür sorgt, dass Sie schnellstens weiterproduzieren können. Kauf, Miete, Lohnbehandlung Sie haben die Wahl Sollte sich für Sie die Anschaffung einer Plasmaanlage nicht lohnen, dann können Sie diese auch bei uns mieten. Und wenn Sie die Oberflächenbehandlung Ihrer Bauteile nicht selbst übernehmen möchten, bieten wir Ihnen die Lohnbehandlung bei uns im Hause an. Dafür stehen mehrere Plasmaanlagen sowie qualifizierte, erfahrene Mitarbeiter zur Verfügung, die für eine optimale Oberflächenqualität Ihrer Bauteile und Komponenten sorgen. Bei Diener electronic sind Sie bestens aufgehoben Profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung in der Anwendung, der Konzeption und im Bau von Plasmaanlagen. Unsere Spezialisten helfen Ihnen, Ihre Arbeitsprozesse zu optimieren. Nutzen auch Sie unser Know-how und unser einzigartiges Produkt- und Dienstleistungspaket rund um das Thema Plasma-Oberflächentechnik.

13 Plasmaanlagen und mehr 13 Amorphe diamantartige Kohlenstoffschichten (a-c:h, DLC = diamond-like carbon ) Was sind Amorphe diamantartige Kohlenstoffschichten? Amorphe diamantähnliche Kohlenstoffschichten bestehen aus einer hochvernetzten Kohlenwasserstoffmatrix und werden mittels PVD (Physical Vapour Deposition) oder PACVD (Plasma Activated Chemical Vapour Deposition)-Verfahren abgeschieden. Hauptanwendungsfeld: Beschichtung von Maschinenteilen und Werkzeugen aller Art Zweck: - Erhöhung von Lebensdauer und Standzeiten - schmiermittelfreie Anwendungen Typische Merkmale: - Schichtdicke: 0,5 5 μm, hohe Härte - niedrige Oberflächenrauheit - extrem reibungs- und verschleißmindernd - äußerst elastisch und schlagfest - chemisch resistent - biokompatibel

14 14 Ein Auszug Zu unseren Kunden zählen unter anderem namhafte Unternehmen aus der Automobiltechnik, Elektro-, Halbleiter- und Kunststofftechnik sowie Institute und Forschungsein richtungen.

15 unserer Referenzen 15 ESA-Arianespace-CNES; Crédit photo: Pototheque Arianespace

16 Nehmen Sie doch einfach Kontakt mit uns auf. Schildern Sie uns Ihr Oberflächenproblem wir beraten Sie gerne über die Lösungsmöglichkeiten. Diener electronic GmbH + Co. KG Nagolder Str. 61 D Ebhausen Germany Phone: +49 (0) / Fax: +49 (0) / info@plasma.de Internet: Stand