Plasma in der Tüte

News: Plasma in der Tüte

Werkstücke mit speziellen Oberflächeneigenschaften sind vielfach gefragt, beispielsweise beim Verkleben. Was jeder Hobby-Handwerker weiß, gilt in stärkerem Maße für industrielle Anwendungen: Nur wenn die Oberflächen sehr sauber sind, lassen sich Metall oder Kunststoff dauerhaft verbinden. Viele Kunststoffe müssen darüber hinaus noch aktiviert werden. Der erzielte Effekt kann jedoch durch unsachgemäße Handhabung schnell wieder verloren gehen. Mit einem cleveren Verfahren fanden Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerfoschung IAP in Teltow eine Lösung für dieses Problem: Sie können eine Entladung in einer geschlossenen, flexiblen Verpackung zünden. Auf diese Weise wird die Oberfläche eines Werkstücks, das sich im Inneren dieser schützenden Hülle befindet, gereinigt und aktiviert.

Aktivierte Kunststoff- oder Metalloberflächen lassen sich besser lackieren, verkleben oder mit Flüssigkeiten benetzen. Ein erprobtes und effizientes Verfahren dafür ist, sie mit einem Niederdruckplasma zu behandeln. Dabei werden die Werkstücke unter verringertem Druck einer elektrischen Entladung ähnlich der in einer Leuchtstoff- oder Glimmlampe ausgesetzt. Die dadurch hervorgerufenen Eigenschaften sind jedoch sehr sensibel: Das Berühren mit der Hand oder Öldämpfe in der Werkhalle führten bisher häufig dazu, daß die Oberfläche wieder verunreinigt wurde und den Effekt ganz oder teilweise zunichte zu machte.

Dieses Problem entfällt bei dem Verfahren aus dem Fraunhofer IAP. "Zuerst verpacken wir das gewünschte Teil, beispielsweise eine Mikrotiterplatte, wie sie bei medizinischen Analysen verwendet wird, vakuum-dicht in einer Polymerfolie," erklärt Dr. Andreas Holländer aus dem IAP. "Danach wird sie in die Prozeßkammer gelegt. Dort erzeugen wir einen Unterdruck. Der Trick ist nun, daß der Druck in der Kammer niedriger ist als der Druck in der Tüte. Dadurch bläht sich die flexible Polymerfolie wieder auf." Nun kann das Plasma gezündet werden. Die Oberflächen werden gereinigt oder aktiviert. Wird der Druck wieder normalisiert, befindet sich in der Verpackung eine sauberes Werkstück oder eine keimfreie Platte, die direkt an die Labors oder die Arztpraxen geliefert werden kann.

Die Unversehrtheit der Oberflächen oder deren Sterilität ist auf diese Weise leicht zu überprüfen. Denn wenn die Vakuum-Verpackung defekt ist, liegt sie nicht mehr eng an und bläht sich auf. So verpackt lassen sich auch sensible Werkstücke problemlos transportieren und lagern.

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