¿Qué son los Equipos de Procesamiento de Plasma?
Los equipos de procesamiento con plasma se utilizan para realizar el pretratamiento, conocido como tratamiento con plasma, cuando se lleva a cabo el tratamiento de superficies de todos los materiales utilizados en la industria, como metales, resinas sintéticas, cerámica y plásticos.
En el procesamiento con plasma, los gases, principalmente el oxígeno, se plastifican mediante fuerza eléctrica, impartiendo átomos y moléculas con electrones no apareados, conocidos como radicales, a la superficie de la resina u otro material. El propósito de impartir radicales es activar la superficie del producto a tratar superficialmente y aumentar las propiedades hidrófilas de adhesión y humectabilidad.
Los tratamientos superficiales para los que se utiliza el tratamiento con plasma como pretratamiento incluyen principalmente la modificación, como la limpieza y la activación, la adhesión y la unión, la pintura y el revestimiento. La introducción de equipos de tratamiento con plasma puede simplificar los procesos convencionales, mejorar la eficiencia del trabajo y reducir los costes.
Usos de los Equipos de Procesamiento de Plasma
En la actualidad, los equipos de procesamiento de plasma se utilizan ampliamente en todos los ámbitos de la fabricación, no sólo en tecnología electrónica, sino también en las industrias automovilística y aeronáutica, así como en envases y productos de uso cotidiano. Algunos ejemplos de su uso en el sector de los dispositivos electrónicos son el revestimiento antiarañazos de los componentes electrónicos de los circuitos. Los revestimientos antiarañazos mejoran la durabilidad de los sustratos y hacen más eficientes los procesos de limpieza.
Ejemplos de su uso en la industria del automóvil son la adhesión de placas de circuitos de automóviles a resinas epoxídicas y la limpieza del aceite superficial de piezas metálicas para motores. En envases y productos de uso cotidiano, se utilizan para el estampado de láminas en plásticos, la impresión de superficies y la pintura. Otras aplicaciones incluyen la limpieza y el recubrimiento de equipos médicos, aprovechando el efecto esterilizante durante el procesamiento.
Principio de los Equipos de Procesamiento de Plasma
El plasma es un estado en el que los átomos y las moléculas de un gas se ionizan y se dividen en iones positivos con carga positiva y electrones con carga negativa. Se denomina el cuarto estado después de los cuerpos individuales, los líquidos y los gases. La finalidad de un procesador de plasma es ionizar las moléculas de oxígeno del aire descargándolas en el aire, lo que excita los átomos de oxígeno y genera un plasma que contiene iones de oxígeno y electrones libres.
Los electrones, iones y radicales del plasma generado entran en contacto con el producto a tratar, como el sustrato de un componente electrónico, y los iones y electrones del plasma reaccionan con las moléculas del material del sustrato para producir grupos funcionales hidrófilos. La formación de grupos funcionales hidrófilos en la superficie mejora la adherencia y la humectabilidad.
Tipos de Equipos de Procesamiento de Plasma
Existen dos tipos principales de procesadores de plasma: los procesadores de plasma a presión atmosférica, que procesan a presión atmosférica, y los procesadores de vacío más magia, que procesan al vacío. Los procesadores de plasma a presión atmosférica generan plasma a presión atmosférica haciendo fluir gases como nitrógeno o gases raros a través de un par de electrodos y aplicando alta frecuencia y alto voltaje.
Los procesadores de plasma al vacío, por su parte, colocan un material base en una cámara sellada e irradian plasma uniformemente sobre la superficie del material. Se utilizan principalmente en la fabricación de semiconductores y otros componentes electrónicos, así como en aplicaciones médicas.
Otra Información sobre los Equipos de Procesamiento de Plasma
1. Características del Tratamiento de Plasma
El tratamiento con plasma tiene dos características principales: en primer lugar, hay varios gases que pueden ser plasmatizados. Además de oxígeno y nitrógeno, también se pueden utilizar helio y otros gases para el tratamiento con plasma. Las propiedades químicas del plasma pueden modificarse combinando los gases, por lo que puede seleccionarse la naturaleza del material de base y la función que se desea dar.
La segunda característica es que se daña menos el material base. Como el plasma está en estado gaseoso, tiene poco efecto en el interior del material y sólo puede actuar en las superficies extremas.
2. Efectos del Tratamiento con Plasma
Existen tres efectos principales del tratamiento con plasma.
Hidrofilización
La hidrofilización mejora la humectabilidad. Esto significa que la superficie se vuelve más compatible con el agua y menos propensa a formar manchas de agua. En otras palabras, lo contrario de hidrófilo es repelente al agua.
Mejora de la Adherencia
El tratamiento con plasma puede mejorar la adherencia entre resinas y entre resinas y metales. El tratamiento con plasma forma grupos funcionales hidrófilos en la superficie, lo que aumenta la afinidad con el adhesivo.
Limpieza
El tratamiento con plasma elimina la materia orgánica de las superficies de metal y vidrio. Esto se consigue mediante la reacción de los radicales de oxígeno generados por el plasma con los átomos de carbono de los contaminantes orgánicos de la superficie del artículo tratado, que se liberan en forma de dióxido de carbono, con lo que la superficie queda limpia.