DE19740097A1 - Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Teilen aus schwer aktivierbaren Kunststoffen sowie Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Teilen aus schwer aktivierbaren Kunststoffen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 8.

Es ist bekannt, zum Beispiel Kunststoffteile aus Polyfluorcarbon durch in flüssigem Ammoniak oder ätherischem Polyaryl gelöstem Alkalimetall anzuätzen. Das angeätzte Kunststoffteil wird anschlie­ ßend zum Beispiel in ein Formwerkzeug eingebracht, in das polyme­ rer Werkstoff eingefüllt wird, der sich mit dem geätzten Bereich des Kunststoffteiles verbindet. Dieses Ätzverfahren ist aufwendig und bringt erhebliche Umweltprobleme mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Anlage so auszubilden, daß eine einfache, kostengünstige und umweltfreundliche Oberflächenbe­ handlung des Kunststoffteiles möglich ist.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsge­ mäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Anlage erfindungsgemäß mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zumindest ein Teil der Oberfläche des Kunststoffteiles durch Plasmabehandlung aktiviert und angeätzt. Am Behandlungsort auf der Oberfläche des Kunst­ stoffteiles wird eine Plasmakonzentrierung erzeugt, die zu einer Akti­ vierung dieses Oberflächenbereiches führt. Im Gegensatz zu den be­ kannten Ätzverfahren wird durch die Plasmaätzung nur wenig Materi­ al vom Kunststoffteil abgetragen. Der plasmabehandelte Oberflä­ chenbereich gewährleistet, auch nach langer Lagerzeit, eine extrem gute Haftung mit einem zu verbindenden Teil. Das Verfahren ist um­ weltfreundlich, da keine nur schwer zu entsorgenden Chemikalien verwendet werden. Durch die Oberflächenbehandlung werden die Kunststoffe verklebbar, bedruckbar, lackierbar oder mit Elastomer oder Kunststoff dauerhaft verbindbar gemacht.

Die erfindungsgemäße Anlage weist eine Elektrode auf, die wenig­ stens eine Durchtrittsöffnung für das Plasma aufweist, welches über die Durchtrittsöffnung zum Oberflächenbereich des zu behandelnden Kunststoffteiles gelangen kann. Als Elektrode kann ein festes Bauteil, wie ein Lochblech, ein Drahtgewebe und dgl. verwendet werden. Als Elektrode können aber auch elektrisch leitende Pulver oder ein Rohr­ stück verwendet werden. Auch mit derartigen Elektroden wird eine optimale Plasmakonzentrierung im jeweiligen Oberflächenbereich des Kunststoffteiles und damit eine optimierte Oberflächenbehandlung gewährleistet.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren An­ sprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis Fig. 3 jeweils in schematischer Darstellung unterschiedliche Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Anlagen zur Plasmabehandlung von Teilen.

Mit den im folgenden beschriebenen Anlagen wird eine Oberflächen­ behandlung von schwer aktivierbaren Kunststoffen beschrieben. Sol­ che schwer aktivierbaren Kunststoffe sind vorzugsweise Polyfluor­ carbon, insbesondere Polytetrafluorethylen. Durch die Oberflächen­ behandlung dieses Kunststoffes ist es möglich, das aus diesem Kunststoff bestehende Teil mit einem Träger zu verbinden, ohne daß das Kunststoffteil durch Chemikalien aufwendig angeätzt werden muß. Der Träger, an dem das Kunststoffteil angebunden wird, kann einstückig aus einem Kunststoff, wie einem Thermoplast, Duroplast oder Elastomer, bestehen. Ein solcher Träger kann jedoch auch aus mehreren Werkstoffen bestehen, beispielsweise aus einer Metall- Kunststoff-Verbindung.

Die Oberflächenbehandlung solcher Kunststoffe erfolgt durch eine Plasmabehandlung in einer Niederdruck-Plasmaanlage. Sie hat einen Rezipienten 1, in den mindestens eine Leitung 2 mündet, über die ein Prozeßgas in den Aufnahmeraum 3 des Rezipienten 1 zugeführt wird. Als Prozeßgase kommen alle in der Plasmatechnik üblichen Gase für diesen Prozeß in Frage. Diese Gase sind zum Beispiel N₂, O₂, H₂, NH₃, CH₄, CO, CF₄, C₂H₂, H₂O, HMDSO (Hexamethyldisiloxan) und dergleichen. Die Gase können auch gemischt werden.

Besonders gute Ergebnisse werden bei Fluorkunststoffen mit was­ serstoffhaltigen Prozeßgasen erzielt.

NH₃, N₂/H₂, Ar/H₂ und H₂ erzielen besonders gute Ergebnisse.

H₂ wirkt unter Plasmabedingungen ähnlich reduzierend wie Alkali­ metalle.

Bei anderen Kunststoffen, zum Beispiel Polyoxymethylen, Poly­ etheretherketon und dergleichen, werden besonders gute Ergebnisse mit O₂ erzielt.

Im Aufnahmeraum 3 des Rezipienten 1 wird mittels einer Vakuum­ pumpe 4 ein Vakuum erzeugt, mit dem ein Druck im Bereich zwi­ schen 10^-3 mbar und etwa 100 mbar erzeugt werden kann. Ein opti­ maler Druckbereich liegt zwischen etwa 0,1 und 2 mbar. Während der Oberflächenbehandlung wird das Prozeßgas im Aufnahmeraum 3 durch die Vakuumpumpe 4 ständig abgesaugt. In gleichem Maße wird über die Leitung 2 das jeweilige Prozeßgas zugeführt.

Das zu behandelnde Teil 5 befindet sich auf einem Träger 6, der mit einem Anschluß 18 elektrisch verbunden werden kann. Der Träger 6 besteht aus elektrisch leitendem Werkstoff, vorzugsweise aus Metall. Er kann aber auch aus einem Nichtleiter bestehen.

Im Bereich außerhalb des Rezipienten 1 befindet sich ein Generator 7, der Frequenzen im Bereich von etwa 0 bis 10 GHz liefert. Typische Frequenzen sind 40 KHz, 13,56 MHz, 27,12 MHz, 40,68 MHz, 432 MHz, 915 MHz und 2,45 GHz. Der Generator 7 kann aber auch mit Gleichspannung arbeiten.

Im Aufnahmeraum 3 befindet sich eine Elektrode 8, die mit einem Anschluß 19 elektrisch verbunden werden kann und so ausgebildet ist, daß sich während der Oberflächenbehandlung des Teiles 5 örtli­ che Plasmakonzentrierungen zwischen der Elektrode 8 und dem Teil 5 bilden. Die Elektrode 8 liegt auf der zu behandelnden Seite des Teiles 5 auf. Als Elektrode 8 wird vorteilhaft ein Lochblech verwen­ det, das aus elektrisch leitendem Material besteht und Löcher in Rei­ he neben- und hintereinander aufweist. Als Elektrode kann aber auch ein Drahtgewebe, ein Gitter, eine Bürste, ein Nagelbrett, Kohlefaser­ gewebe, Kohlepulver, Metallpulver, dünne, nebeneinander stehende Rohre und dergleichen verwendet werden. Es sind noch viele weitere Elektrodenausführungen denkbar, die alle das Ziel haben, das Plas­ ma auf die Oberfläche zu konzentrieren. Alle diese Elektroden 8 be­ stehen aus elektrisch leitendem Material und wirken als Konzentrator für das Plasma im Aufnahmeraum 3. Als Metallpulver kann beispiels­ weise Magnesium verwendet werden, das als Konzentrator für das Plasma und als Reduktionsmittel wirkt.

Auf dem Träger 6 können mehrere Teile 5 angeordnet werden, so daß eine Oberflächenbehandlung mehrerer Teile in einem Arbeits­ gang möglich ist.

Über die Anschlüsse 18, 19 können der Träger 6 und die Elektrode 8 wahlweise mit dem Generator 7 oder mit Masse verbunden oder iso­ liert werden. In Fig. 1 ist die Anschlußmatrix für die drei verschiede­ nen Schaltstellungen der Anschlüsse 18, 19 dargestellt.

In der Stellung gemäß Fig. 1 sind die Anschlüsse 18, 19 so geschal­ tet, daß der Träger 6 und die Elektrode 8 auf Masse liegen.

Der Träger 6 und/oder die Elektrode 8 können mit dem Generator 7 verbunden werden, so daß die Energie dem Träger 6 und/oder der Elektrode 8 zugeführt wird. Es ist dabei möglich, den einen Anschluß 18 oder 19 in die Stellung "isoliert" zu bringen und den jeweils ande­ ren Anschluß so zu schalten, daß der Träger 6 oder die Elektrode 8 mit dem Generator 7 elektrisch verbunden sind oder auf Masse lie­ gen.

Die in der Anschlußmatrix angegebenen 1er-Kombinationen sind sinnvoll.

Ist die Elektrode 8 über den Anschluß 19 mit dem Generator 7 und der Träger 6 mit Masse verbunden, wird über den Generator 7 und die Elektrode 8 das im Aufnahmeraum 3 befindliche Prozeßgas ioni­ siert, so daß ein Plasma entsteht.

Nach dem Einlegen der zu behandelnden Teile 5 in den Aufnahme­ raum 3 wird mittels der Vakuumpumpe 4 das Vakuum erzeugt. So­ bald der gewünschte Druckwert erreicht ist, wird über die Leitung 2, vorzugsweise über eine Steuerung, das Prozeßgas in den Aufnahme­ raum 3 des Rezipienten 1 eingeleitet. Zur Erzeugung des Plasmas 5 wird Energie in Form von Gleichstrom, Wechselstrom oder Mikrowel­ lenstrahlung zugeführt, wodurch das Prozeßgas ionisiert wird. Hierzu wird der Generator 7 angesteuert, wodurch über die Elektrode 8 die elektrische Energie in das Prozeßgas eingeleitet wird.

In den Löchern 9 der Elektrode 8 entsteht eine Plasmakonzentrie­ rung, die zu einer optimalen Aktivierung der Oberfläche des darunter befindlichen Oberflächenbereiches des Teiles 5 führt. Auf diese Wei­ se entsteht an jeder Öffnung 9 der Elektrode 8 eine hohe Plasma­ konzentrierung, die zu einer starken Anätzung führt.

Da die Öffnungen 9 der Elektrode 8 durch kleine Stege voneinander getrennt sind, erfolgt im Bereich der Stege bei ruhender Elektrode 8 keine oder nur eine ungenügende Oberflächenbehandlung des Teiles 5. Soll die Oberseite des Teiles 5 über die gesamte Fläche behandelt werden, wird die Elektrode 8 während des Behandlungsvorganges in Richtung des Doppelpfeiles 10 hin- und herbewegt. Der Verschiebe­ weg ist so groß, daß mit den Öffnungen 9 der Elektrode 8 die ge­ samte Oberseite des Teiles 5 erfaßt wird. Auf diese Weise wird die gesamte Oberseite des Teiles 5 durch das Plasma oberflächenbe­ handelt.

Anstelle der hin- und hergehenden Bewegung (Pfeil 10) ist es bei­ spielsweise auch möglich, die Elektrode 8 während der Oberflächen­ behandlung um eine in Fig. 1 senkrechte Achse in Richtung des Pfeiles 11 zu drehen. Auch dadurch wird gewährleistet, daß die ge­ samte Oberseite des Teiles 5 mit dem Plasma behandelt wird. Die Drehbewegung 11 kann auch mit der Längsbewegung 10 kombiniert werden.

Die Elektrode 8 hat eine solche Querschnittsfläche, daß sämtliche unter ihr befindlichen Teile 5 mit Plasma in ausreichendem Maße be­ handelt werden können.

Auch für den Träger 6 kann eine hin- und hergehende Bewegung (Pfeil 20) vorgesehen sein. Anstelle der hin- und hergehenden Bewe­ gung ist es beispielsweise möglich, den Träger 6 während der Ober­ flächenbehandlung um eine senkrechte Achse in Richtung des Pfei­ les 21 zu drehen. Die Drehbewegung 21 und die Längsbewegung 20 können kombiniert werden.

Es ist möglich, nur den Träger 6 oder nur die Elektrode 8 bewegbar auszubilden.

Besteht das Teil 5 beispielsweise aus Polyfluorcarbon, dann werden während der Plasmabehandlung Fluoratome aus der Oberfläche ent­ fernt. Dadurch werden in der Oberseite des plasmabehandelten Tei­ les 5 Radikale gebildet, die wiederum Veränderungen in der Oberflä­ chen-Molekülstruktur solcher Kunststoffe bewirken können. Solche Veränderungen können zum Beispiel reaktionsfreudige, aber den­ noch relativ stabile C-Doppelbindungen sein. Auf diese Weise ist eine hervorragende Verbindung mit anderen Teilen möglich, beispielswei­ se während eines anschließenden Vulkanisationsvorganges in einer Vulkanisationsform. Aufgrund der Plasmabehandlung ist eine chemi­ sche Ätzung des Teiles 5 nicht erforderlich. Dadurch entfallen die mit dem chemischen Ätzen verbundenen Umweltprobleme.

Vorteilhaft besteht das Teil 5 aus Polyfluorcarbon. Als Polyfluorcar­ bone können Homopolymere, insbesondere Polytetrafluorethylen, verwendet werden. Als Homopolymere kommen auch Polyvinylyden­ fluorid, Polyvinylfluorid und dergleichen in Betracht. Als Polyfluorcar­ bone können aber auch Copolymere eingesetzt werden, wie bei­ spielsweise Polyfluorethylenpropylen, Vinylidenfluorid-Hexa­ fluorpropylencopolymerisat, Ethylen-Tetrafluorethylen-Copoly­ merisat, Perfluoro-Alkoxialkan-Copolymerisat und dergleichen. Diese Polyfluorcarbone zeichnen sich durch eine hohe chemische Beständigkeit, auch bei erhöhten Temperaturen, aus, sind physiolo­ gisch indifferent, nicht entflammbar oder flammwidrig und haben ein hervorragendes Gleit- und Antihaftverhalten. Ein besonderes Ein­ satzgebiet der Teile 5 ist das Gebiet der Dichtungen, insbesondere der Dichtringe. Bei solchen Dichtringen kann das Dichtelement durch Polyfluorcarbon, vorzugsweise durch Polytetrafluorethylen, gebildet werden. Dieses Polyfluorcarbon enthält selbstverständlich weitere Komponenten, wie beispielsweise Füllstoffe und weitere Additive.

Die als Lochblech ausgebildete Elektrode 8 kann chemisch mit der Oberfläche der zu behandelnden Teile 5 reagieren, wenn das Loch­ blech beispielsweise aus Magnesium besteht. In diesem Falle wirkt die Elektrode 8 einerseits als Konzentrator für das Plasma, anderer­ seits als Reduktionsmittel. Bei der Bewegung der Elektrode 8 in Pfeil­ richtung 10 und/oder 11 wird die Oberfläche des zu behandelnden Teiles mechanisch leicht aufgerauht, wodurch eine bessere Oberflä­ chenbehandlung möglich ist. Eine solche mikroskopische Aufrauhung der Oberfläche der Teile 5 ist allerdings nicht notwendig.

Das Plasma wird direkt auf der zu behandelnden Oberfläche des Teiles 5 erzeugt. Die durch die Öffnungen 9 in der Elektrode 8 gebil­ deten Luftspalte verstärken das Plasma ganz erheblich und wirken als Plasmakonzentrator. Die Elektrode 8 wirkt als Niederhalter und verhindert dadurch ein zu starkes Wölben des Teiles 5 durch Erwär­ mung.

Um die Oberseite der Teile 5 homogen mit Plasma zu behandeln, wird die Elektrode 8 und/oder der Träger 6 in beschriebener Weise bewegt. Es ist aber auch möglich, Lochbleche mit unterschiedlich großen Öffnungen nacheinander als Elektrode zu verwenden. Dann können auch dreidimensionale Teile 5 behandelt werden. Es ist auch möglich, die Plasmaanlage als Drehtrommel-Anlage auszubilden.

Optimal für die Oberflächenbehandlung ist, wenn die Elektrode 8 un­ mittelbar auf der zu behandelnden Oberseite der Teile 5 aufliegt. Dann ergibt sich ein hervorragender Wirkungsgrad. Es ist durchaus möglich, die Elektrode 8 mit geringem Abstand von der zu behan­ delnden Oberseite der Teile 5 anzuordnen. Auch dann wird noch eine ausreichende Oberflächenbehandlung durch Plasma erzielt.

Wird als Elektrode ein Drahtgewebe, ein Gitter oder ein Kohlefaser­ gewebe eingesetzt, dann arbeitet eine solche Elektrode grundsätzlich gleich wie ein Lochblech. Es ist auch möglich, mehrere Rohre ste­ hend nebeneinander auf der Oberseite der zu behandelnden Teile 5 anzuordnen. Die Rohre bestehen aus elektrisch leitendem Material und sind vorteilhaft untereinander elektrisch leitend verbunden. Im Inneren der senkrecht auf der Oberseite der Teile 5 angeordneten Rohre wird ein intensives Plasma erzeugt, das die Oberseite der Teile 5 hervorragend aktiviert. Bei einem Nagelbrett, einer Bürste oder dergleichen wird der Strom vom Generator 7 in die einzelnen Nägel bzw. Borsten geleitet, wodurch ebenfalls eine erhöhte Plasma­ konzentrierung zwischen den einzelnen Borsten bzw. Nägeln und der Oberseite der zu behandelnden Teile 5 erzielt wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 erfolgt eine potentialfreie Ein­ kopplung. Der Generator 7 ist mit der Elektrode 8 und dem Träger 6 elektrisch leitend verbunden. Aufgrund dieser Gestaltung ergibt sich eine potentialfreie Ausbildung. Das Plasma wird zwischen der Elek­ trode 8 und dem Träger 6 für die zu behandelnden Teile 5 konzen­ triert, wobei sich ein hervorragender Wirkungsgrad ergibt. Im übrigen ist diese Plasmaanlage gleich ausgebildet wie die zuvor beschriebe­ ne Ausführungsform. Auch bei dieser Plasmaanlage können die zuvor beschriebenen Varianten eingesetzt werden.

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, die zur Ionisation des Prozeßgases er­ forderliche Energie auch durch Mikrowellen einzubringen. In diesem Falle hat die Plasmaanlage ein Mikrowellennetzgerät, das sich au­ ßerhalb des Rezipienten 1 befindet und an das ein Magnetron ange­ schlossen ist. In ihm ist eine Elektrode eingebaut, die in einen Hohl­ leiter ragt. Das Magnetron ist ein Elektronenröhrenoszillator, der auf einer festen Frequenz schwingt. Die Elektrode (Antenne) des Ma­ gnetrons befindet sich nicht im Vakuum des Aufnahmeraumes 3 des Rezipienten 1. Gegenüber dem Aufnahmeraum 3 ist das Magnetron mit der Elektrode zum Beispiel durch ein Quarzglas- oder Keramik­ fenster 17 getrennt, über welches die Mikrowellenstrahlung 12 in den Aufnahmeraum 3 des Rezipienten 1 eingeleitet wird. Auf den zu be­ handelnden Teilen 5, die auf dem Träger 6 liegen, liegt die Elektrode 8 (Konzentrator) in der beschriebenen Weise auf oder hat nur einen geringen Abstand von ihnen. Die Elektrode 8 führt in der beschriebe­ nen Weise zu einer Plasmakonzentrierung und damit zu einer opti­ malen Oberflächenbehandlung der Teile 5. Der Träger 6 und die Elektrode 8 sind über Anschlüsse 13, 14 auf Masse geschaltet. Mit den Anschlüssen 13, 14, die jeweils zwischen einer Masse- und einer Isolierstellung geschaltet werden können, sind selbstverständlich alle Anschlußkombinationen möglich. Die Elektrode 8 und/oder der Trä­ ger 6 wird, falls eine vollständige Oberflächenbehandlung erfolgen soll, während der Plasmabehandlung in der anhand der vorigen Ausführungsformen beschriebenen Weise bewegt. Abgesehen von der unterschiedlichen Energiezuführung ist dieses Ausführungsbei­ spiel gleich ausgebildet wie die zuvor beschriebenen Ausführungs­ formen. Auch die im Zusammenhang mit diesen Ausführungsformen beschriebenen Varianten können verwendet werden.

Mit den beschriebenen Plasmaanlagen werden die Teile 5 aktiviert, um zum Beispiel verklebt, bedruckt, lackiert, mit Elastomer oder an­ deren Kunststoffen umspritzt zu werden und dergleichen. Durch die Plasmabehandlung wird die Oberfläche derart aktiviert, daß Fremda­ tome (Radikale) in der Oberfläche eingebaut und/oder die Oberfläche durch einen Mikrosandstrahleffekt aktiviert und angeätzt wird.

Durch die Plasmabehandlung können schwer aktivierbare Kunststoffe in einfacher Weise zuverlässig an der Oberseite behandelt werden. Solche schwer aktivierbaren Kunststoffe sind beispielsweise Polyfluor­ carbone, Polyoxymethylen und dergleichen. Nach der Plasmabe­ handlung können die Kunststoffteile mit anderen Teilen ohne verbin­ dende Zwischenschichten und insbesondere ohne aufwendige und problembehaftete chemische Ätzverfahren verbunden werden. Die Verbindung ist extrem stark und kann mit normalen Mitteln nicht ge­ löst werden. Die Plasmabehandlung der Kunststoffteile ist umwelt­ freundlich. Die Plasmaanlagen sind im Gegensatz zu den herkömmli­ chen Anlagen, mit denen bislang solche schwer aktivierbaren Kunst­ stoffe behandelt werden, wesentlich preisgünstiger, robuster und langlebiger. Die Teile 5 können darum in großen Stückzahlen kosten­ günstig behandelt werden.

Die Behandlungszeit der Teile 5 im Rezipienten 1 liegt in einem Be­ reich zwischen etwa 10 s und etwa 60 min. Üblicherweise reichen Behandlungszeiten von etwa 15 min aus. Die beschriebenen Prozeß­ anlagen haben eine Leistung pro Oberfläche in der Größenordnung zwischen etwa 1 W/100 cm² und 10 kW/100 cm². Ein besonders vor­ teilhafter Leistungsbereich liegt zwischen etwa 50 W/100 cm² und etwa 1 kW/100 cm². Ein typischer Leistungswert liegt bei etwa 200 W/100 cm².

Nach der Behandlung der Teile 5 im Rezipienten 1 kann in den Auf­ nahmeraum 3 ein Spülgas eingebracht werden. Außerdem wird nach Beendigung der Plasmabehandlung der Aufnahmeraum 3 des Rezi­ pienten 1 belüftet.

Werden die plasmabehandelten Teile 5 beispielsweise als Dichtele­ mente für Dichtringe eingesetzt, können diese Kunststoffteile in her­ kömmlicher Weise in einer Vulkanisationsform mit einem Stützkörper eines solchen Dichtringes sowie dessen aus Elastomermaterial be­ stehender Ummantelung verbunden werden, ohne daß eine chemi­ sche Ätzung des Dichtelementes erforderlich ist. Die Plasmabehand­ lung der Teile 5 kann außer über die Art des Prozeßgases und die Höhe des Vakuums auch über die Form der Elektrode 8 und/oder de­ ren Leistung gesteuert werden, so daß eine optimale Anpassung der Behandlungsparameter an die zu behandelnden Teile möglich ist.

Die Oberseite der Teile 5 muß nicht über die gesamte Fläche mit Plasma behandelt werden. Es sind Einsatzfälle denkbar, bei denen gezielt nur einzelne Oberflächenbereiche der Teile 5 plasmabehan­ delt werden sollen. Dies ist sehr einfach möglich, indem entspre­ chend gestaltete Elektroden 8 verwendet werden. So könnte bei­ spielsweise mit einer als kreisförmige Lochblechscheibe ausgebilde­ ten und auf der Oberseite liegenden Elektrode ein kreisförmiger Oberflächenbereich plasmabehandelt werden. Auf diese Weise kön­ nen unterschiedlichste Oberflächenmuster in der beschriebenen Wei­ se mit Plasma behandelt werden.

Die Plasmabehandlung muß auch nicht kontinuierlich im Aufnahme­ raum 3 des Rezipienten erfolgen. So ist auch eine pulsierende Plas­ mabehandlung ohne weiteres möglich. In einem solchen Fall wird beispielsweise 10 s mit hoher Leistung eine Plasmabehandlung durchgeführt. Anschließend wird die Energiezufuhr durch den Gene­ rator 7 oder das Mikrowellennetzgerät gestoppt, so daß sich die Teile 5 im Aufnahmeraum 3 abkühlen können. Nach einem Zeitraum von beispielsweise 50 s erfolgt eine erneute Plasmabehandlung, die wie­ derum beispielsweise 10 s lang dauern kann. Dann läßt man die Teile 5 wiederum abkühlen, um sie dann erneut mit Plasma zu behandeln. Auf diese Weise kann pulsierend ebenfalls eine optimale Oberflä­ chenbehandlung der Teile 5 vorgenommen werden.

Bei den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen wird für die Kunststoffteile 5 der Träger 6 eingesetzt. Es ist ohne weiteres möglich, als Träger die Elektrode 8 selbst zu verwenden. In diesem Falle liegt die zu behandelnde Oberseite der Kunststoffteile 5 unten. Die Elektrode 8 kann das Kunststoffteil 5 auch teilweise oder gar vollständig umhüllen. Dann kann die gesamte Oberfläche des Kunst­ stoffteiles 5 in einem Arbeitsgang plasmabehandelt werden.

Claims (20)

1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Teilen aus schwer aktivierbaren Kunststoffen, vorzugsweise von Polyfluorcarbon, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (5) zumindest über einen Teil seiner Oberfläche durch Plasma derart behandelt wird, daß am Behandlungsort eine Plasmakonzentrierung an der Oberfläche des Kunststoffteiles (5) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (5) kontinuier­ lich mit, Plasma behandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmabehandlung pulsierend erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmakonzentrierung an mehreren Oberflächenbereichen des Kunststoffteiles (5) gleich­ zeitig erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmakonzentrierung an ver­ schiedenen Oberflächenbereichen des Kunststoffteiles (5) zeit­ lich nacheinander erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kunststoffteil (5) und einer die Plasmakonzentrierung erzeugenden Elektrode (8) eine Relativbewegung vorgenommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) gegenüber dem Kunststoffteil (5) während der Plasmabehandlung bewegt wird.

8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 7, mit einem Gehäuse, in dem ein Aufnahmeraum für das zu behandelnde Kunststoffteil vorgesehen ist, mit minde­ stens einer Energiequelle und mit wenigstens einer Elektrode, die im Aufnahmeraum liegt, in den mindestens eine Leitung für ein Prozeßgas mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) aufweist, durch die das Plasma an die Oberseite des zu behandelnden Kunststoffteiles (5) gelangt.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) höchstens einen geringen Abstand vom Kunststoffteil (5) hat, vorzugsweise auf ihm aufliegt.

10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) mehrere Durch­ trittsöffnungen (9) für das Plasma aufweist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) ein Lochblech, ein Gitter, ein Drahtgewebe, eine Bürste, ein Nagelbrett, ein Kohlefasergewebe und dergleichen ist.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) durch elektrisch leitendes Pulver, vorzugsweise ein Metall- oder Kohlepulver, ge­ bildet ist.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) durch wenig­ stens ein, vorzugsweise mehrere nebeneinander angeordnete Rohrstücke gebildet ist, die stehend in bezug auf die zu behan­ delnde Oberseite des Kunststoffteiles (5) angeordnet sind.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) relativ zum Kunststoffteil (5) bewegbar ist.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) über einen An­ schluß (19) mit der Energiequelle (7) verbindbar, an Erde liegen oder isolierbar sein kann.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) über einen An­ schluß (18) mit der Energiequelle (7) verbindbar, an Erde liegen oder isolierbar sein kann.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (7) eine Gleich- oder Wechselspannungsquelle ist.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle ein Mikrowel­ lenerzeuger ist.

19. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14 und 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) als Träger für das Kunststoffteil (5) dient.

20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) wenigstens teil­ weise das Kunststoffteil (5) umhüllt.