Qu’est-ce qu’un équipement de traitement au plasma ?
Les équipements de traitement au plasma sont utilisés pour effectuer un prétraitement, appelé traitement au plasma, lors du traitement de surface de tous les matériaux utilisés dans le domaine industriel, y compris les métaux, les résines synthétiques, les céramiques et les plastiques.
Dans le traitement au plasma, des gaz, principalement de l’oxygène, sont plasmatisés par une force électrique, conférant des atomes et des molécules avec des électrons non appariés, connus sous le nom de radicaux, à des surfaces telles que les résines. L’objectif de l’apport de radicaux est d’activer la surface du produit à traiter et d’augmenter les propriétés hydrophiles d’adhérence et de mouillabilité.
Les traitements de surface pour lesquels le traitement au plasma est utilisé comme prétraitement comprennent principalement la modification, telle que le nettoyage et l’activation, l’adhésion et le collage, la peinture et le revêtement. L’introduction d’équipements de traitement par plasma peut simplifier les processus conventionnels, améliorer l’efficacité du travail et réduire les coûts.
Utilisations des équipements de traitement par plasma
Les équipements de traitement par plasma sont aujourd’hui largement utilisés non seulement dans la technologie électronique, mais aussi dans tous les domaines de la fabrication, de l’industrie automobile et aérospatiale à l’emballage et aux articles de tous les jours. Parmi les exemples d’utilisation dans le secteur des appareils électroniques, on peut citer le revêtement anti-rayures des composants électroniques dans les circuits. Les revêtements anti-rayures améliorent la durabilité des substrats et rendent les processus de nettoyage plus efficaces.
Dans l’industrie automobile, ils servent à coller les cartes de circuits imprimés sur des résines époxy et à nettoyer l’huile de surface des pièces métalliques des moteurs. Dans le domaine de l’emballage et des produits de consommation courante, ils sont utilisés pour l’estampage de feuilles sur les plastiques, l’impression de surface et la peinture. D’autres applications comprennent le nettoyage et le revêtement d’équipements médicaux, en utilisant l’effet stérilisant pendant le traitement.
Principe des équipements de traitement au plasma
Pour commencer, le plasma est un état dans lequel les atomes et les molécules d’un gaz sont ionisés et divisés en ions positifs chargés positivement et en électrons chargés négativement. Il s’agit du quatrième état après les corps individuels, les liquides et les gaz. L’objectif d’un processeur plasma est d’ioniser les molécules d’oxygène de l’air en les déchargeant dans l’air, ce qui excite les atomes d’oxygène et génère un plasma contenant des ions d’oxygène et des électrons libres.
Les électrons, les ions et les radicaux du plasma généré entrent en contact avec le produit à traiter, tel que le substrat d’un composant électronique, et les ions et les électrons du plasma réagissent avec les molécules du matériau du substrat pour produire des groupes fonctionnels hydrophiles. La formation de groupes fonctionnels hydrophiles sur la surface améliore l’adhérence et la mouillabilité.
Types d’équipements de traitement au plasma
Il existe deux principaux types de machines de traitement au plasma : les machines de traitement au plasma atmosphérique, qui traitent à la pression atmosphérique, et les machines de traitement au plasma sous vide, qui traitent dans le vide. Les machines de traitement du plasma à pression atmosphérique génèrent du plasma à pression atmosphérique en faisant passer des gaz tels que l’azote ou des gaz rares à travers une paire d’électrodes et en appliquant une haute fréquence et une haute tension.
Les processeurs de plasma sous vide, quant à eux, placent un matériau de base dans une chambre scellée et irradient le plasma uniformément sur la surface du matériau. Ils sont principalement utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs et d’autres composants électroniques, ainsi que dans des applications médicales.
Autres informations sur les équipements de traitement par plasma
1. Caractéristiques du traitement au plasma
Le traitement par plasma présente deux caractéristiques principales : tout d’abord, plusieurs gaz peuvent être plasmatisés. Outre l’oxygène et l’azote, l’hélium et d’autres gaz peuvent également être utilisés pour le traitement par plasma. Les propriétés chimiques du plasma peuvent être modifiées en combinant les gaz, ce qui permet de choisir la nature du matériau de base et la fonction à remplir.
La deuxième caractéristique est que le matériau de base est moins endommagé. Le plasma étant à l’état gazeux, il a peu d’effet sur l’intérieur du matériau et ne peut agir que sur les surfaces extrêmes.
2. Effets du traitement au plasma
Le traitement au plasma a trois effets principaux
- Hydrophilisation
L’hydrophilisation améliore la mouillabilité. Cela signifie que la surface devient plus compatible avec l’eau et moins susceptible de former des taches d’eau. En d’autres termes, le contraire d’hydrophile est hydrophobe. - Amélioration de l’adhérence
Le traitement au plasma peut améliorer l’adhérence entre les résines et entre les résines et les métaux. Le traitement au plasma forme des groupes fonctionnels hydrophiles sur la surface, ce qui augmente l’affinité de l’adhésif avec la colle. - Nettoyage
Le traitement au plasma permet d’éliminer les matières organiques des surfaces en métal et en verre. Pour ce faire, les radicaux d’oxygène générés par le plasma réagissent avec les atomes de carbone des contaminants organiques à la surface de l’article traité, qui sont libérés sous forme de dioxyde de carbone, ce qui permet de nettoyer la surface.