Plasmatechnologie

Anwendungsbereiche der Plasmatechnologie

Redaktion
17.12.2019
3 Fotos
4 Minuten

Die Plasmatechnologie ist eine Technologie der Zukunft und wird auch weiterhin an Bedeutung gewinnen. Insbesondere in Wachstumsfeldern, wie etwa in der Energietechnik oder im Fahrzeugbau, aber auch in der Medizintechnik ist sie nicht mehr wegzudenken und gilt in vielen Einsatzbereichen als Schlüsseltechnologie. Natürlich nicht zuletzt auch in der Luftfahrt.

Was genau ist Plasma eigentlich?

Die Entstehung von Plasma folgt einem einfachen physikalischen Prinzip: Festes Material wird durch die Zufuhr von Energie verflüssigt und durch weitere Energiezufuhr ändert sich der Aggregatzustand zu gasförmig. Wird noch mehr Energie zugefügt, wird das Gas ionisiert und geht in den Aggregatzustand über: den energiereichen Plasmazustand.

Wofür dient die Plasmatechnologie?

Mit verschiedensten Plasmaanlagen kann Plasmareinigung, Plasmaaktivierung sowie Plasmabeschichtung durchgeführt werden.

Für alle, die sich mit der Thematik bisher noch nicht beschäftigt haben, hier eine kurze Einführung:

Plasmareinigung: Durch die Plasmareinigung werden Oberflächen dahingehend bearbeitet, dass sie für Folgeprozesse optimal vorbereitet sind. Die Plasmareinigung ist für Kunststoffe, Metalle und zahlreiche andere Materialien geeignet. In diesem Vorbereitungsschritt werden die Ausgangsstoffe auch von kleinsten Staubpartikeln befreit. Zu den gebräuchlichsten Methoden gehören das Anlegen hochfrequenter Wechselspannungen sowie die Anregung der Plasmabildung durch Mikrowellen. Im Vergleich zur Nasschemie ist die Plasmareinigung deutliche umweltbewusster.

Plasmaaktivierung: Viele Materialien besitzen nicht die notwendige Oberflächenspannung für die weitere Verarbeitung, wie Beschichtung, Lackierung oder Verklebung. Hier greift die Plasmatechnologie ein: Durch Plasmaaktivierung kann die gewünschte Oberflächenenergie genau dort erreicht werden, wo sie benötigt wird. Das Ergebnis: Eine deutliche verbesserte Benetzbarkeit durch eine Erhöhung der Oberflächenspannung. Zusätzlich die Rauhtiefe verringert wird durch die Plasmahydrophilierung.

Thermisch sensible Oberflächen, also Polymeroberflächen, werden durch die Plasmafunktionalisierung dahingehend bearbeitet, dass Folgeprozesse wie Kleben, Drucken oder Beschichten problemlos durchgeführt werden kann. Die Plasmavorbehandlung sorgt für eine Verbesserung des Korrosionsschutzes bei metallischen Materialien.

Plasmabeschichtung: Diese Art der Beschichtung macht es möglich, die verschiedensten Materialien mit einer besonders dünnen Schicht, einer sogenannten Nanoschicht zu überziehen.

All diese Arten der Vorbehandlung durch Plasma für weiterführende Verarbeitungsschritte und -prozesse stellt saubere und langlebige Ergebnisse sicher. Insgesamt wird der Plasmaprozess als sehr sicher angesehen und kann auf individuelle Bedürfnisse angepasst werden.

Anwendungsbereiche der Plasmatechnologie

Die Vorteile der Plasmatechnologie werden in den verschiedensten Branchen genutzt. Demnach sind die Anwendungsbereiche sehr vielfältig. Insbesondere die sauberen und starken Verbindungen, aber auch die sicheren Prozessabläufe werden bei dieser Technologie sehr geschätzt.

Die Plasmatechnologie in der Luftfahrt

Aeronautische Teile mit Plasma zu behandeln, bringt für die Luftfahrt zahlreiche Vorteile. Zwar kommt Plasma in der Luftfahrt bereits zum Einsatz, dennoch zeigt sich hierbei noch ein enormes Potential nach oben. Ob Plasmabeschichtungen, Plasma-Oberflächenaktivierung oder Plasmareinigung, die Luftfahrt profitiert von sämtlichen Verfahren, um sie einerseits sicherer gestalten und andererseits effizienter und kostengünstiger realisieren zu können.

Besonders die Luftfahrt stellt hohe Anforderungen an Materialien und Verbindungen. So wird eine enorme Haftungseigenschaft benötigt. Dafür kommen Elastomere zum Einsatz, die durch die Plasmabehandlung verstärkt werden.

Die Flugzeugindustrie nutzt die Vorteile der Plasmaverfahren, um neue Materialverbunde zu reinigen. Nur dadurch können langzeitstabile Lackierungen und Verklebungen garantiert werden. Auch der Korrosionsschutz hat eine enorme Bedeutung im Flugzeugbau, aber auch in vielen anderen Branchen.

Zudem trägt die Plasmavorbehandlung zu einer erhöhten Sicherheit in der Flugzeugelektronik bei. Wie etwa bei der Herstellung von Flugfunksystemen durch die Optimierung der Haftung für Schutzlackierungen von sensiblen, elektronischen Bauteilen.

Die Plasmatechnologie im Fahrzeugbau

Viele Autohersteller nutzen die Technologie bereits, um einerseits effizienter arbeiten zu können und um andererseits auch in der Lage zu sein, bessere Ergebnisse zu liefern.

In der Fahrzeugindustrie verhilft das Plasma zu größerer Sicherheit und trägt auch sehr zum Umweltschutz und zur Kosteneinsparung bei. Der Fahrzeugbau ist ein sehr komplexer Bereich, in dem das Plasma nachhaltig eingesetzt wird. Die Scheinwerfer von Fahrzeugen werden zum Beispiel mit Plasma vorbehandelt, um den anschließenden Klebeprozess zu verbessern. Die Reinigung mit Plasma kommt etwa bei metallenen Motorsteuergehäusen oder Radarsensoren zur Anwendung.

Energietechnik

Das Wachstumsfeld Energietechnik profitiert sehr von den Vorteilen der Plasmatechnologie. Besonders im Bereich der erneuerbaren Energien kommt sie häufig zum Einsatz. In der Solartechnik werden Solarmodule und -kollektoren durch die Plasmabehandlung optimal vor Umwelteinflüssen geschützt. Auch für Windanlagen ist die Plasmatechnologie heute unerlässlich, um eine sichere und reibungslose Funktionalität für einen langen Zeitraum gewährleisten zu können.

Medizintechnik in Kombination mit Lasertechnologie

Diese sogenannte Hybridtechnologie verhilft der Medizin zu enormen Fortschritten. Damit ist es möglich, temperaturempfindliche Oberflächen beschichten und behandeln zu können, um sie für den Einsatz optimal vorzubereiten. Die Oberflächen-, aber auch die Volumenseigenschaften werden dahingehend modifiziert, dass deren weitere Bearbeitung wirtschaftlicher und hochwertiger erfolgen kann.

Fazit

Die Forschungen und Entwicklungen in der Plasmatechnologie sind längst nicht abgeschlossen. Dennoch bietet die Plasmatechnologie in zahlreichen Branchen erhebliche Vorteile. Dazu zählen die Kosten- und Zeitersparnis einerseits, und die sicheren und optimierten Ergebnisse andererseits. Die einzelnen Verfahren zur Plasmavorbehandlung optimieren diese Technik der Zukunft für viele Einsatzbereiche. Die Anwendungsmöglichkeiten sind besonders vielseitig.

Titelbild © Pixabay tookapic

von Redaktion

Related Posts