Atmosphärendruck-Plasmaanlage

© Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg | Czichy
© Fraunhofer IFAM | Jost Degenhardt
Flächige Plasmabehandlung bei Atmosphärendruck.

Bei nahezu allen technischen Oberflächen spielen deren Funktionalität und Zustand eine entscheidende Rolle für die Qualität resultierender Produkte oder durchzuführender Verarbeitungsschritte.

Die Atmosphärendruck(AD)-Plasmatechnik ermöglicht eine wirtschaftliche und umweltschonende Behandlung nahezu beliebiger Werkstoffe, wodurch ihre Oberflächen gezielt und bedarfsgerecht funktionalisiert werden können.

Das Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg erforscht und entwickelt industrietaugliche AD-Plasmaprozesse zur effizienten Oberflächenfunktionalisierung für kundenspezifische Produkte. Je nach Anwendungsfall kann die AD-Plasmatechnik zur Reinigung, Oberflächenaktivierung oder Plasmabeschichtung in industriellen Produktionsketten eingesetzt werden.

Hierbei liegt der Schwerpunkt vor allem auf der wirtschaftlichen AD-Plasmabehandlung von Einzelfasern und Textilien, welche in nachfolgenden Prozessschritten zu Faserverbundkunststoffen (FVK) verarbeitet werden sollen. Durch die Wahl geeigneter AD-Plasmaquellen sowie einer gezielten Anpassung der Prozessparameter kann die Benetzbarkeit der Fasern so gesteigert werden, dass die anschließende Imprägnierung der Fasern sowie die Faser-Matrix-Adhäsion signifikant verbessert werden können. Ziel ist dabei die Verbesserung der (mechanischen) Kennwerte der hergestellten FVKs.

Verfahrensmerkmale und Verfahrensvorteile

  • Wirtschaftliche Funktionalisierung von Fasern und Faserhalbzeugen für verbesserte Benetzbarkeit, Imprägnierung und Matrixadhäsion bei der Herstellung von FVKs
  • Vorbehandlung von Oberflächen für nachfolgende Prozesse wie Kleben, Lackieren oder Dichten
  • Universelles Verfahren für verschiedene Werkstoffe, wie Kohlenstoff-, Glas- oder Naturfasern, Metalle, Polymere etc.
  • Inlinefähiger, kostengünstiger und umweltfreundlicher Plasmaprozess unter Atmosphärendruckbedingungen
  • Anwendungsspezifischer Einsatz von verschiedenen Plasmaquellen möglich, wie Dielektrische Barriereentladung (DBD), Atmosphärendruck-Plasmajet (APPJ) etc.
  • Aufskalierbare Technologie für unterschiedliche Behandlungsbreiten und Prozessgeschwindigkeiten
  • Variation der Prozessgase und Präkursoren für bedarfsgerechte plasmabasierte Reinigung, Aktivierung und Nano-Funktionalisierung