DE19644150A1 - Magnetfeldunterstütztes Reinigen, Entfetten und Aktivieren mit Niederdruck-Gasentladungen - Google Patents

Magnetfeldunterstütztes Reinigen, Entfetten und Aktivieren mit Niederdruck-Gasentladungen

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DE19644150A1
DE19644150A1 DE1996144150 DE19644150A DE19644150A1 DE 19644150 A1 DE19644150 A1 DE 19644150A1 DE 1996144150 DE1996144150 DE 1996144150 DE 19644150 A DE19644150 A DE 19644150A DE 19644150 A1 DE19644150 A1 DE 19644150A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like

Description

Gegenstand der Anmeldung, Anwendungsbereiche
Die Anmeldung beschreibt ein Verfahren zur vakuumtechnischen Oberflächenbehandlung von Teilen mit Niederdruck-Gasentladungen (Plasmen). Relevante An­ wendungen hierfür sind die Reinigung und Entfettung von Teilen, die Aktivierung von Kunststoffoberflächen und die Sterilisation im medizinischen Bereich. Die Effizi­ enz der bekannten Verfahren wird deutlich gesteigert, indem ein externes zusätzli­ ches Magnetfeld angelegt wird.
Stand der Technik
Nach dem Stand der Technik werden die Werkstücke in eine Vakuumkammer ein­ gebracht, in der mittels elektrischer Energie ein Plasma gezündet wird. In diesem wird das Prozeßgas ionisiert. Falls das Prozeßgas reaktive Anteile enthält, werden deren Radikale, z. B. O⁺, gebildet. Diese aktivieren die Oberfläche des Werkstückes durch ihre chemische Wirkung. Weiterhin ist die Werkstückoberfläche einem Ionen- und Elektronenbeschuß ausgesetzt der eine physikalische und thermische Wirkung hat.
Oft ist jedoch die Wirkung sehr schwach, was lange Behandlungszeiten zur Folge hat. Dadurch ist die Plasmatechnik für viele Anwendungen noch nicht rentabel. Ein Grund hierfür ist, das bei den derzeit verwendeten Anordnungen die Plasmadichte und damit die Anzahl der wirksamen Teilchen relativ gering ist. Aufgabe ist es, die­ se zu steigern.
Beschreibung der Verfahrens
Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein externes Ma­ gnetfeld angelegt wird. In einem magnetischen Feld bewegen sich die freien Elek­ tronen (und Ionen) auf Zykloidenbahnen. Dadurch wird gegenüber der geradlinigen Bewegung die Ionisationswahrscheinlichkeit in einem Volumenelement gesteigert. Dies führt zu einer höheren Plasmadichte und damit zu kürzeren Behandlungszei­ ten.
Durch die höhere Plasmadichte verringert sich weiterhin der elektrische Widerstand der Plasmastrecke, was zu günstigeren elektrischen Verhältnissen führt. Ein Limit der zuführbaren Leistung ist durch die spannungsabhängige Neigung zu Über­ schlägen gegeben. Bei niedrigerer Impedanz kann mehr Leistung eingespeist wer­ den.
Fig. 1 stellt den prinzipiellen Aufbau der Anordnung dar. In einer Vakuumkammer (1) sind Werkstücke (3) angeordnet. Die Vakuumerzeugung, Gasversorgung und elektrische Versorgung sind hier nicht dargestellt. Außerhalb der Kammer wird eine elektrische Spule (2) angeordnet, die das gewünschte Magnetfeld erzeugt. Die Va­ kuumkammer muß natürlich aus nichtmagnetischem Material bestehen, sonst müßte die Spule innerhalb der Kammer angeordnet werden.
Alternativ können zwei Spulen (4) und (5) vorgesehen werden, die entweder gleich­ sinnig (Fig. 2) oder gegensinnig (Fig. 3) vom Strom durchflossen werden.

Claims (4)

1. Anordnung zur Reinigung, Entfettung, Oberflächenaktivierung und Sterilisation Werkstücken mit Niederdruck-Gasentladungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußeres Magnetfeld angelegt wird.
2. Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes eine stromdurchflossene Spule verwendet wird.
3. Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch mindestens zwei stromdurchflossene Spulen erzeugt wird.
4. Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch Permanentmagnete erzeugt wird.
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