WO2010057853A1 - Method for atmospheric coating of nanosurfaces - Google Patents

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WO2010057853A1
WO2010057853A1 PCT/EP2009/065234 EP2009065234W WO2010057853A1 WO 2010057853 A1 WO2010057853 A1 WO 2010057853A1 EP 2009065234 W EP2009065234 W EP 2009065234W WO 2010057853 A1 WO2010057853 A1 WO 2010057853A1
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WO
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layer
nano
workpiece
working gas
plasma jet
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PCT/EP2009/065234
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German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Knospe
Thomas Beer
Michael KÜBLER
August Burr
Original Assignee
Plasmatreat Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/42Plasma torches using an arc with provisions for introducing materials into the plasma, e.g. powder, liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/58Applying the releasing agents
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00Applications of plasma devices
    • H05H2245/40Surface treatments

Definitions

  • the invention relates to a method for applying a layer to a nano-surface of a workpiece, in which an atmospheric plasma jet is generated by electrical discharge in a working gas and a precursor material is supplied spatially separated from the working gas, wherein the precursor material is supplied directly to the plasma jet and the applied layer has a nano-surface corresponding to the nano-surface of the workpiece.
  • Plastic molding in particular as forms in compression or embossing processes in the processing of thermosets or multi-component injection molding, for example in
  • Two-component injection molding process used for the mass production of nano-surface plastic components.
  • a nano-surface is understood to mean a surface whose typical structure sizes are at least partially in the range between 10 and 10,000 nm, preferably in the sub-micron range, in particular in the nanometer range, at least in one spatial dimension. Such structures are also referred to below as nanostructures.
  • a nano-surface also means a surface whose flatness is at least partially in the range between 10 and 10,000 nm in at least one spatial direction, preferably in submicrometer, in particular in the nanometer range.
  • a nano-surface also means a surface with larger structures, for example in the millimeter or micrometer range, whose structural accuracy, in particular in edge regions, is in the range between 10 and 10,000 nm, preferably in the submicrometer, in particular in the nanometer range.
  • Nano-surfaced workpieces play an important role in the production of micro-optics, diffractive optical elements, holographic surface structures, lab-on-a-chip (microfluidic) applications, and surfaces with surface effects for hydrophobization
  • nano-surfaces with bioactive properties for diagnostic applications.
  • a nano-surface may have bioadhesive properties or influence the growth direction of cells applied thereto.
  • prostheses can by a
  • Nano-surface the ingrowth with the tissue can be improved.
  • nano-surfaces can improve the look or feel of materials.
  • a synthetic leather surface can be created by the overlapping of larger ones Narrow structures with micro and / or nanostructures can be improved.
  • a plastic for example, a low-viscosity two-component polyurethane plastic, an epoxy resin, silicone or other crosslinking polymers is placed in or on the mold.
  • a plastic for example, a low-viscosity two-component polyurethane plastic, an epoxy resin, silicone or other crosslinking polymers is placed in or on the mold.
  • These methods have the disadvantage when applied to molds with a nano-surface, that due to the increased surface of the mold due to the nanostructures and the resulting increased adhesion forces between mold and plastic, great forces have to be expended in order to separate mold and plastic from each other.
  • chemically crosslinked polymers are very high adhesion forces to overcome. Comparable disadvantages also occur
  • Reaction injection molding the so-called Reaction Injection Molding on.
  • Contouring here means the formation of a layer of substantially uniform thickness, so that the layer has a nano-surface that substantially corresponds to the nano-surface to which the layer is applied. Therefore, with a conventional release layer, no precise impression of the surface of the mold is possible. Furthermore, during demolding, i. when removing the Kunsschers from the mold, and a part of the release agent removed from the mold, so that it is necessary after only a few molding operations to apply new release agent on the mold. With repeated spraying of conventional release agents, there is also the formation of a deposit on the mold, so that the mold must be cleaned regularly.
  • EP 1301286 Bl discloses a method in which a gradient layer structure having a release layer in a plasma under low pressure conditions on a
  • a method and apparatus for generating an atmospheric plasma jet i.
  • a plasma jet with an ambient pressure which is of the order of magnitude of the atmospheric pressure is known from EP 1 335 641 A1.
  • a working gas especially air, nitrogen, forming gas (mixture of nitrogen and hydrogen) or a noble gas, in particular argon or helium, passed through a channel in which by high voltage a plasma jet via an electrical discharge, i. a corona discharge and / or an arc discharge is generated.
  • the effect of plasma polymerization is preferably used.
  • a precursor material is introduced in liquid form directly into the plasma jet, there excited chemically and / or electronically, so that before, during or after the deposition of the excited precursor to a surface polymerization of the precursor begins.
  • DE 10 2005 059 706 A1 discloses a method in which a separating layer with an atmospheric plasma jet is applied to a surface.
  • the layer thicknesses of the layers applied with this method are too large in order to be able to wet nanostructures in a contour-following manner.
  • the invention is therefore based on the technical problem of improving the method for applying a thin contour-following layer, in particular a release layer to improve demolding in impression processes, on a nano-surface.
  • the application of a contour-following layer to a workpiece can be improved by generating an atmospheric plasma jet by electrical discharge in a working gas and a precursor material for the layer separated from the working gas is introduced directly into the plasma jet and excited in the plasma jet precursor material by plasma deposition under atmospheric pressure is applied to the nano-surface of a workpiece in a thin layer.
  • electrical discharge here, as stated above, corona discharges and / or arc discharges understood.
  • the described method has the advantage that under atmospheric pressure a thin layer, preferably with a Layer thickness in the submicrometer range, so can be applied to a nano-surface, that the applied layer has one of the nano-surface of the workpiece substantially corresponding nano-surface.
  • the method therefore makes it possible to modify the properties, in particular physical, chemical and biological properties, of the workpiece surface while maintaining the structure as a nano-surface by applying a layer under atmospheric pressure. This method thus overcomes the technical prejudice that the great kinetic
  • the above-explained method for applying a layer to a nano-surface of a workpiece is particularly suitable for applying an anti-adhesive layer, in particular a release layer in an injection molding or pressing process.
  • An anti-adhesive layer in this context means a layer which is distinguished in that the force holding it together with a layer applied thereto is less than the force which would hold together the layer and the workpiece applied directly to the workpiece.
  • the described method therefore has the advantage that the separation of, for example, a molded part from a mold is facilitated by the applied anti-adhesive layer, since less effort is required.
  • the method is therefore particularly suitable for
  • the method is particularly suitable for materials which have very high adhesive forces due to the material, for example polyurethanes, epoxies, silicones, unsaturated polyesters, acrylates, melams or phenoplasts.
  • the method has the advantage that the facilitated detachment, for example of the molding of the mold, also causes a cleaner detachment, that is, that the molding and the mold is not damaged in the Ablose mixes.
  • This is particularly advantageous in the production of highly glossy or high gloss surfaces, since the erfmdungsge94 molded surface has hardly any surface flaws and not further treated, for example, polished, must be to obtain the highly glossy or high gloss property.
  • a further advantage of this method is that the formation of a coating on the mold surface is reduced by the very small layer thickness of the release agent layer applied in this method, so that the mold workpiece must be cleaned less frequently.
  • the method is particularly suitable for applying a layer using a fluoro-organic precursor, in particular decafluoropentane and hexafluoropropene oxide.
  • a layer deposited from a fluorine-organic precursor is suitable for contouring a nano-surface.
  • such a layer shows particularly good anti-adhesive properties. These properties are particularly advantageous in nanostructured workpieces, since these have a particularly large surface area due to the nanostructures.
  • a further advantageous embodiment of the method is achieved in that a further layer, a secondary layer, is applied to the applied layer.
  • the layer applied according to the invention has nanostructures on its surface corresponding to the nanostructures of the workpiece surface, these structures are also formed as an impression on the surface of the secondary layer which contacts the layer. Impression here means the formation of structures as a negative.
  • thin hidden layers can be produced which have a nanostructured shape corresponding to the workpiece surface.
  • two complementary layers in their nanostructures can be produced with a separating layer between them.
  • Another particularly advantageous embodiment of the method is achieved by the use of plastics for the secondary layer, which are particularly suitable for the molding of nanostructures.
  • the use of such a plastic leads to a particularly precise impression of the nanostructures of the layer in the secondary layer.
  • An advantageous embodiment of the method is achieved by removing the secondary layer after its application and, if necessary, curing.
  • the nanostructure introduced as an impression in the secondary layer is essentially retained in this method, so that the method is particularly suitable for the molding of nanostructured workpieces, for example, by injection molding, is suitable.
  • Another advantage of this method is that the deposited thin contour-following layer used as the release layer substantially remains on the workpiece in the peeling process of the secondary layer, so that the same release layer can be used for many molding processes without the need for re-deposition of a release layer. Due to the thinness of the separating layer, the formation of deposits on the workpiece is also limited even with multiple application of such a layer, so that the cleaning of the workpiece must also occur less frequently. Further, molded parts are not contaminated by adhering release agent residues after being released from the mold and therefore do not need to be cleaned separately.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 a shows a greatly enlarged section of the nanosurface from FIG. 2 with a layer applied thereto by the method according to the invention
  • FIG. 2b shows the section as in FIG. 2a with a secondary layer applied to the layer applied by the method according to the invention
  • Fig. 2c shows the section as in Fig. 2b after detachment of the secondary layer.
  • the method shown in Fig. 1 for plasma coating 1 has a plasma jet 2 generating plasma source 3, with the after introduction of a precursor in the
  • Plasma jet a nano-surface 4, for example, a nanostructured nano-surface is coated.
  • the plasma source 3 has a nozzle tube 5 made of metal, which tapers conically to a nozzle tube outlet 6. At the
  • An intermediate wall 12 of the twisting device 8 has a ring of inclined in the circumferential direction employed holes 14, through which the working gas is twisted.
  • the downstream, conically tapered part of the nozzle tube is therefore traversed by the working gas in the form of a vortex 16, whose core extends on the longitudinal axis of the nozzle tube.
  • an electrode 18 is arranged centrally, which protrudes coaxially in the direction of the tapered portion in the nozzle tube.
  • the electrode 18 is electrically connected to the intermediate wall 12 and the remaining parts of the twisting device 8.
  • Swirl device 8 is electrically insulated from the nozzle tube 5 by a ceramic tube 20. About the twisting device 8 is applied to the electrode 18 is a high-frequency high voltage, which is generated by a transformer 22.
  • the inlet 10 is connected via a hose, not shown, to a variable flow rate pressurized working gas source.
  • the nozzle tube 5 is grounded.
  • the applied voltage generates a high frequency charge in the form of an arc 24 between the electrode 18 and the nozzle tube 5.
  • arc is used here as a phenomenological description of the discharge, since the discharge occurs in the form of an arc. However, the term “arc” is understood in DC discharge with substantially constant voltage values.
  • Nozzle tube outlet 6 is a lance 26 is provided, to which a precursor source is connected via a hose, not shown.
  • Precursor material is introduced directly into the plasma jet 2 through the lance 26.
  • the precursor material is partially ionized in the plasma jet and transported by the plasma jet through the outlet opening 28.
  • the partially ionized precursor material arrives with the plasma jet on the nano-surface 4 and forms there under plasma polymerization from a layer.
  • FIG. 2 shows a molding process on a nanostructured nano-surface of a workpiece using a release layer applied by a method according to the invention.
  • FIG. 2 a shows a section of the nano-surface 4 from FIG. 2 in a high magnification.
  • a contour-following thin layer 32 was applied by a method according to the invention.
  • FIG. 2b shows a section as shown in FIG. 2a, wherein a secondary layer 34 has been applied to the contour-following layer 32.
  • Fig. 2c shows a section as shown in Fig. 2b, wherein the secondary layer 34 has been separated from the contour-following layer 32.
  • the contour-following layer is essentially left on the nano-surface 4.
  • the detached secondary layer has nanostructures 30 to 30 '' 'of the nano-surface 4 as impressing structures 36 to 36' '' on.

Abstract

The invention relates to a method for applying a coating onto a nanosurface of a work piece, wherein an atmospheric plasma beam is generated by electric discharge in a working gas and a precursor material is fed in a spatially separate manner from the working gas, wherein the precursor material is fed directly to the plasma beam and the applied layer comprises a nanosurface which substantially corresponds to the nanosurface of the work piece. The invention relates in particular to a method for applying a separation layer in molding processes, wherein the work piece to be molded comprises a nanosurface.

Description

Verfahren zur atmosphärischen Beschichtung von Process for the atmospheric coating of
NanooberflachenNano Surfaces
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Schicht auf eine Nanoberflache eines Werkstücks, bei dem ein atmosphärischer Plasmastrahl durch elektrische Entladung in einem Arbeitsgas erzeugt wird und ein Precursormaterial räumlich getrennt vom Arbeitsgas zugeführt wird, wobei das Precursormaterial direkt dem Plasmastrahl zugeführt wird und die aufgebrachte Schicht eine der Nanooberflache des Werkstücks entsprechende Nanooberflache aufweist.The invention relates to a method for applying a layer to a nano-surface of a workpiece, in which an atmospheric plasma jet is generated by electrical discharge in a working gas and a precursor material is supplied spatially separated from the working gas, wherein the precursor material is supplied directly to the plasma jet and the applied layer has a nano-surface corresponding to the nano-surface of the workpiece.
Werkstücke mit einer Nanooberflache werden häufig für die Kunststoffformgebung, insbesondere als Formen in Press- oder Prägeverfahren bei der Verarbeitung von Duromeren oder Mehrkomponentenspritzgießverfahren, beispielsweise beiWorkpieces with a nano-surface are often used for plastic molding, in particular as forms in compression or embossing processes in the processing of thermosets or multi-component injection molding, for example in
Zweikomponenten-Spritzgussverfahren, zur Massenproduktion von Kunststoff-Bauteilen mit Nanooberflachen eingesetzt.Two-component injection molding process, used for the mass production of nano-surface plastic components.
Unter einer Nanooberflache wird dabei eine Oberfläche verstanden, deren typische Strukturgrößen mindestens in einer Raumdimension zumindest teilweise im Bereich zwischen 10 und 10.000 nm, bevorzugt im Submikrometer-, insbesondere im Nanometer-Bereich liegen. Solche Strukturen werden im Folgenden insgesamt auch als Nanostrukturen bezeichnet.A nano-surface is understood to mean a surface whose typical structure sizes are at least partially in the range between 10 and 10,000 nm, preferably in the sub-micron range, in particular in the nanometer range, at least in one spatial dimension. Such structures are also referred to below as nanostructures.
Unter einer Nanooberflache wird auch eine Oberfläche verstanden, deren Ebenheit in mindestens einer Raumrichtung zumindest teilweise im Bereich zwischen 10 und 10.000 nm, bevorzugt im Submikrometer-, insbesondere im Nanometer- Bereich liegt.A nano-surface also means a surface whose flatness is at least partially in the range between 10 and 10,000 nm in at least one spatial direction, preferably in submicrometer, in particular in the nanometer range.
Weiterhin wird unter einer Nanooberflache auch eine Oberfläche mit größeren Strukturen, beispielsweise im Millimeter oder Mikrometerbereich verstanden, deren Strukturgenauigkeit, insbesondere in Kantenbereichen, im Bereich zwischen 10 und 10.000 nm, bevorzugt im Submikrometer-, insbesondere im Nanometer-Bereich liegt.Furthermore, a nano-surface also means a surface with larger structures, for example in the millimeter or micrometer range, whose structural accuracy, in particular in edge regions, is in the range between 10 and 10,000 nm, preferably in the submicrometer, in particular in the nanometer range.
Werkstücke mit Nanooberflachen spielen als Form beispielsweise eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Mikrooptiken, diffraktiven optischen Elementen, holographischen Oberflächenstrukturen, Mikrofluidikanwendungen (Lab-on-a-chip) sowie Oberflächen mit Oberflächeneffekten zur HydrophobisierungNano-surfaced workpieces, for example, play an important role in the production of micro-optics, diffractive optical elements, holographic surface structures, lab-on-a-chip (microfluidic) applications, and surfaces with surface effects for hydrophobization
(Lotusblüteneffekt), Hydrophilisierung oder zur Entspiegelung (Mottenaugeneffekt ) .(Lotus flower effect), hydrophilization or for antireflection (moth eye effect).
Auch ein Einsatz dieser Werkstücke zur Fertigung von Nanooberflachen mit bioaktiven Eigenschaften für diagnostische Anwendungen ist denkbar. So kann eine solche Nanooberflache beispielsweise bioadhäsive Eigenschaften aufweisen oder die Wachstumsrichtung von darauf aufgebrachten Zellen beeinflussen. Bei Prothesen kann durch eineIt is also conceivable to use these workpieces for producing nano-surfaces with bioactive properties for diagnostic applications. For example, such a nano-surface may have bioadhesive properties or influence the growth direction of cells applied thereto. For prostheses can by a
Nanooberflache das Verwachsen mit dem Gewebe verbessert werden .Nano-surface, the ingrowth with the tissue can be improved.
Weiterhin können derartige Nanooberflachen die Optik oder Haptik von Materialien verbessern. So kann zum Beispiel eine Kunstlederoberfläche durch die Überlagerung von größeren Narbstrukturen mit Mikro- und/oder Nanostrukturen verbessert werden .Furthermore, such nano-surfaces can improve the look or feel of materials. For example, a synthetic leather surface can be created by the overlapping of larger ones Narrow structures with micro and / or nanostructures can be improved.
Weiterhin werden solche Werkstücke zur Formung bei Ur- oder Umformungsverfahren, beispielsweise beimFurthermore, such workpieces for forming in Ur- or forming processes, for example in
Reaktionsspritzgießen oder Laminierverfahren, eingesetzt.Reaction injection molding or laminating, used.
Im Stand der Technik, beispielsweise bei Thermoplastspritzgussverfahren oder Reaktionsspritzgussverfahren, wird ein Kunststoff, zum Beispiel ein dünnflüssiger Zweikomponenten-Polyurethan- Kunststoff, ein Epoxidharz, Silikon oder andere vernetzende Polymere, in bzw. auf die Form gegeben. Diese Verfahren haben bei der Anwendung auf Formen mit einer Nanooberflache den Nachteil, dass aufgrund der durch die Nanostrukturen erhöhten Oberfläche der Form und die dadurch vergrößerten Adhäsionskräfte zwischen Form und Kunststoff große Kräfte aufgewandt werden müssen, um Form und Kunststoff wieder voneinander zu trennen. Insbesondere bei chemisch vernetzten Polymeren ist sind sehr hohe Adhäsionskräfte zu überwinden. Vergleichbare Nachteile treten auch beimIn the prior art, for example in thermoplastic injection molding or reaction injection molding, a plastic, for example, a low-viscosity two-component polyurethane plastic, an epoxy resin, silicone or other crosslinking polymers is placed in or on the mold. These methods have the disadvantage when applied to molds with a nano-surface, that due to the increased surface of the mold due to the nanostructures and the resulting increased adhesion forces between mold and plastic, great forces have to be expended in order to separate mold and plastic from each other. Especially with chemically crosslinked polymers are very high adhesion forces to overcome. Comparable disadvantages also occur
Reaktionsspritzgießen, dem sogenannten Reaction Injection Moulding auf.Reaction injection molding, the so-called Reaction Injection Molding on.
Bei Formen, die keine Nanostrukturen an ihrer Oberfläche aufweisen, werden im Stand der Technik konventionelle Trennmittel, insbesondere ölige, wachsartige oder in Pulverform vorliegende Trennmittel, verwendet, um die Form und den Kunststoff mit geringerem Kraftaufwand voneinander trennen zu können. Diese werden auf die Form aufgesprüht, bevor der Kunststoff zur Abformung in bzw. auf die Form gegeben wird. Die Verwendung konventioneller Trennmittel, wie sie im Stand der Technik bei Formen ohne Nanostruktur an der Oberfläche üblich sind, ist bei Formen mit einer Nanooberflache nachteilig, da die konventionellen Trennmittel dieIn the case of molds which have no nanostructures on their surface, conventional release agents, in particular oily, waxy or powdered release agents, are used in the prior art in order to be able to separate the mold and the plastic from each other with less effort. These are sprayed onto the mold before the plastic is placed in or on the mold for molding. The use of conventional release agents, as are conventional in the art in non-nanostructured forms on the surface, is disadvantageous in nano-surfaced molds since the conventional release agents are known to have been used
Nanooberflache nicht konturfolgend benetzen. Konturfolgend meint hier die Ausbildung einer Schicht im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke, so dass die Schicht eine Nanooberflache aufweist, die der Nanooberflache, auf welche die Schicht aufgebracht wird, im Wesentlichen entspricht. Daher ist mit einer konventionellen Trennschicht keine präzise Abformung der Oberfläche der Form möglich. Weiterhin wird bei der Entformung, d.h. bei der Entfernung des Kunsstoffes aus der Form, auch ein Teil des Trennmittels aus der Form entfernt, so dass es nach nur wenigen Abformungsvorgängen erforderlich ist, neues Trennmittel auf die Form aufzubringen. Bei wiederholtem Aufsprühen konventioneller Trennmittel kommt es zudem zu der Bildung eines Belags auf der Form, so dass die Form regelmäßig gereinigt werden muss.Do not wet the surface of the nano-surface. Contouring here means the formation of a layer of substantially uniform thickness, so that the layer has a nano-surface that substantially corresponds to the nano-surface to which the layer is applied. Therefore, with a conventional release layer, no precise impression of the surface of the mold is possible. Furthermore, during demolding, i. when removing the Kunsstoffes from the mold, and a part of the release agent removed from the mold, so that it is necessary after only a few molding operations to apply new release agent on the mold. With repeated spraying of conventional release agents, there is also the formation of a deposit on the mold, so that the mold must be cleaned regularly.
Weiterhin, wird die abgeformte Oberfläche durch das abgelöste Trennmittel verunreinigt, was besonders bei Oberflächen für diagnostische oder medizinische Anwendungen nachteilig ist. Bei diesen Anwendungen werden häufig Silikone eingesetzt, die aufgrund ihrer Adhäsion bei der Abformung ebenfalls problematisch sind. Auch bei der Herstellung von ebenen Nanooberflachen, beispielsweise bei der Herstellung von lackierten Edelholzfurnieren, sind konventionelle Trennmittel oder gar eine Formung ohne Trennmittel nachteilig, da die Oberflächen nach dem Abformen eine geringere Ebenheit aufweisen und in einem weiteren Arbeitsschritt poliert werden müssen . Einen weiteren Stand der Technik stellt die EP 1301286 Bl dar. Sie offenbart ein Verfahren, bei denen eine eine Gradientenschichtstruktur aufweisende Trennschicht in einem Plasma unter Niederdruckbedingungen auf eineFurthermore, the molded surface is contaminated by the release agent which has been removed, which is particularly disadvantageous in surfaces for diagnostic or medical applications. In these applications, silicones are often used, which are also problematic because of their adhesion during the impression. Even in the production of flat nano-surfaces, for example in the production of varnished wood veneers, conventional release agents or even a molding without release agent are disadvantageous because the surfaces after molding have a lower flatness and must be polished in a further step. Another prior art is EP 1301286 Bl. It discloses a method in which a gradient layer structure having a release layer in a plasma under low pressure conditions on a
Werkstückoberfläche aufgebracht wird. Ein Trennmittelauftrag unter Niederdruckbedingungen hat aber den Nachteil, dass durch die notwendige Vakuumkammer hohe Investitionskosten entstehen, die Beschichtung nur im Chargenbetrieb erfolgen und nur aufwändig in eine Prozesskette eingebaut werden kann.Workpiece surface is applied. However, a release agent application under low-pressure conditions has the disadvantage that high investment costs arise due to the necessary vacuum chamber, the coating can only take place in batch operation and can only be laboriously incorporated into a process chain.
Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls, d.h. eines Plasmastrahls mit einem Umgebungsdruck, der in der Größenordnung des Atmosphärendrucks liegt, ist aus EP 1 335 641 Al bekannt. Hierzu wird ein Arbeitsgas, vor allem Luft, Stickstoff, Formiergas (Mischung aus Stickstoff und Wasserstoff) oder ein Edelgas, insbesondere Argon oder Helium, durch einen Kanal geleitet, in dem durch Hochspannung ein Plasmastrahl über eine elektrische Entladung, d.h. eine Koronaentladung und/oder eine Bogenentladung, erzeugt wird.A method and apparatus for generating an atmospheric plasma jet, i. A plasma jet with an ambient pressure which is of the order of magnitude of the atmospheric pressure is known from EP 1 335 641 A1. For this purpose, a working gas, especially air, nitrogen, forming gas (mixture of nitrogen and hydrogen) or a noble gas, in particular argon or helium, passed through a channel in which by high voltage a plasma jet via an electrical discharge, i. a corona discharge and / or an arc discharge is generated.
Bei Beschichtungsverfahren mittels eines atmosphärischen Plasmastrahles wird vorzugsweise der Effekt der Plasmapolymerisation genutzt, wie sie in EP 1 230 414 Bl offenbart ist. Bei dieser Methode wird ein Precursormaterial in flüssiger Form direkt in den Plasmastrahl eingebracht, dort chemisch und/oder elektronisch angeregt, so dass vor, bei oder nach der Abscheidung des angeregten Precursors auf eine Oberfläche eine Polymerisation des Precursors einsetzt. In der DE 10 2005 059 706 Al ist ein Verfahren offenbart, bei dem eine Trennschicht mit einem atmosphärischen Plasmastrahl auf eine Oberfläche aufgebracht wird. Die Schichtdicken der mit diesem Verfahren aufgebrachten Schichten sind allerdings zu groß, um damit Nanostrukturen konturfolgend benetzen zu können .In the case of coating processes using an atmospheric plasma jet, the effect of plasma polymerization, as disclosed in EP 1 230 414 Bl, is preferably used. In this method, a precursor material is introduced in liquid form directly into the plasma jet, there excited chemically and / or electronically, so that before, during or after the deposition of the excited precursor to a surface polymerization of the precursor begins. DE 10 2005 059 706 A1 discloses a method in which a separating layer with an atmospheric plasma jet is applied to a surface. However, the layer thicknesses of the layers applied with this method are too large in order to be able to wet nanostructures in a contour-following manner.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, das Verfahren zum Aufbringen einer dünnen konturfolgenden Schicht, insbesondere einer Trennschicht zur Verbesserung der Entformung bei Abformungsverfahren, auf einer Nanooberflache zu verbessern.The invention is therefore based on the technical problem of improving the method for applying a thin contour-following layer, in particular a release layer to improve demolding in impression processes, on a nano-surface.
Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This technical problem is solved by a method with the features of claim 1. Further advantageous embodiments are specified in the subclaims.
Das Aufbringen einer konturfolgenden Schicht auf ein Werkstück kann dadurch verbessert werden, dass ein atmosphärischer Plasmastrahl durch elektrische Entladung in einem Arbeitsgas erzeugt und ein Precursormaterial für die Schicht vom Arbeitsgas getrennt direkt in den Plasmastrahl eingebracht wird und das im Plasmastrahl angeregte Precursormaterial mittels Plasmaauftrag unter atmosphärischem Druck auf die Nanooberflache eines Werkstücks in einer dünnen Schicht aufgebracht wird. Unter dem Begriff "elektrische Entladung" werden hierbei, wie weiter oben ausgeführt, Koronaentladungen und/oder Bogenentladungen verstanden.The application of a contour-following layer to a workpiece can be improved by generating an atmospheric plasma jet by electrical discharge in a working gas and a precursor material for the layer separated from the working gas is introduced directly into the plasma jet and excited in the plasma jet precursor material by plasma deposition under atmospheric pressure is applied to the nano-surface of a workpiece in a thin layer. The term "electrical discharge" here, as stated above, corona discharges and / or arc discharges understood.
Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass unter Atmosphärendruck eine dünne Schicht, vorzugsweise mit einer Schichtdicke im Submikrometer-Bereich, so auf eine Nanooberflache aufgebracht werden kann, dass die aufgebrachte Schicht eine der Nanooberflache des Werkstücks im Wesentlichen entsprechende Nanooberflache aufweist. Das Verfahren erlaubt daher, die Eigenschaften, insbesondere physikalische, chemische und biologische Eigenschaften, der Werkstückoberfläche unter Erhaltung der Struktur als Nanooberflache durch das Aufbringen einer Schicht unter Atmosphärendruck zu modifizieren. Dieses Verfahren überwindet somit das technische Vorurteil, dass die große kinetischeThe described method has the advantage that under atmospheric pressure a thin layer, preferably with a Layer thickness in the submicrometer range, so can be applied to a nano-surface, that the applied layer has one of the nano-surface of the workpiece substantially corresponding nano-surface. The method therefore makes it possible to modify the properties, in particular physical, chemical and biological properties, of the workpiece surface while maintaining the structure as a nano-surface by applying a layer under atmospheric pressure. This method thus overcomes the technical prejudice that the great kinetic
Energie, mit der ein Precursormaterial durch den Plasmastrahl auf eine zu beschichtende Oberfläche trifft, das Ausbilden einer auf Nanostrukturgröße sauberen Schicht verhindert.Energy, with which a precursor material hits the surface to be coated by the plasma jet, prevents the formation of a nanostructure-sized layer.
Das oben erläuterte Verfahren zum Aufbringen einer Schicht auf eine Nanooberflache eines Werkstücks ist besonders geeignet für das Aufbringen einer anti-adhäsiven Schicht, insbesondere einer Trennschicht bei einem Spritzguss- oder Pressverfahren. Eine anti-adhäsive Schicht meint in diesem Zusammenhang eine Schicht, die dadurch ausgezeichnet ist, dass die diese und eine darauf aufgebrachte Schicht zusammenhaltende Kraft geringer ist als die Kraft, die die direkt auf das Werkstück aufgebrachte Schicht und das Werkstück zusammenhalten würde.The above-explained method for applying a layer to a nano-surface of a workpiece is particularly suitable for applying an anti-adhesive layer, in particular a release layer in an injection molding or pressing process. An anti-adhesive layer in this context means a layer which is distinguished in that the force holding it together with a layer applied thereto is less than the force which would hold together the layer and the workpiece applied directly to the workpiece.
Das beschriebene Verfahren hat demnach den Vorteil, dass durch die aufgebrachte anti-adhäsive Schicht das Trennen beispielsweise eines Formteils von einer Form erleichtert wird, da ein geringerer Kraftaufwand erforderlich ist. Das Verfahren ist damit in besonderer Weise geeignet fürThe described method therefore has the advantage that the separation of, for example, a molded part from a mold is facilitated by the applied anti-adhesive layer, since less effort is required. The method is therefore particularly suitable for
Werkstücke mit einer großen Oberfläche, bei denen das Ablösen einer Schicht ohne eine anti-adhäsive Schicht einen enormen Kraftaufwand erfordern wurde. Außerdem ist das Verfahren besonders für Materialien geeignet, die materialbedingt sehr große Adhäsionskräfte aufweisen, beispielsweise Polyurethane, Epoxide, Silikone, ungesättigte Polyester, Acrylate, Melamme oder Phenoplaste.Workpieces with a large surface, in which the detachment of a layer without an anti-adhesive layer a tremendous Force required. In addition, the method is particularly suitable for materials which have very high adhesive forces due to the material, for example polyurethanes, epoxies, silicones, unsaturated polyesters, acrylates, melams or phenoplasts.
Weiterhin hat das Verfahren den Vorteil, dass die erleichterte Ablösung, beispielsweise des Formteils von der Form, auch eine sauberere Ablösung bewirkt, das heißt, dass das Formteil und die Form beim Abloseprozess nicht beschädigt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei der Herstellung hochglatter bzw. hochglanzender Oberflachen, da die erfmdungsgemaß abgeformte Oberflache kaum Oberflachenfehler aufweist und nicht weiter behandelt, beispielsweise poliert, werden muss, um die hochglatte bzw. hochglanzende Eigenschaft zu erhalten.Furthermore, the method has the advantage that the facilitated detachment, for example of the molding of the mold, also causes a cleaner detachment, that is, that the molding and the mold is not damaged in the Abloseprozess. This is particularly advantageous in the production of highly glossy or high gloss surfaces, since the erfmdungsgemaß molded surface has hardly any surface flaws and not further treated, for example, polished, must be to obtain the highly glossy or high gloss property.
Em weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Bildung eines Belages auf der Formoberflache durch die sehr geringe Schichtdicke der bei diesem Verfahren aufgebrachten Trennmittelschicht reduziert wird, so dass das Form-Werkstuck seltener gereinigt werden muss.A further advantage of this method is that the formation of a coating on the mold surface is reduced by the very small layer thickness of the release agent layer applied in this method, so that the mold workpiece must be cleaned less frequently.
Das Verfahren ist besonders geeignet zum Aufbringen einer Schicht unter Verwendung eines Fluor-organischen Precursors, insbesondere von Decafluorpentan und Hexafluorpropenoxid. Eine aus einem Fluor-organischem Precursor abgeschiedene Schicht ist geeignet, eine Nanooberflachen konturfolgend abzubilden. Außerdem zeigt eine solche Schicht besonders gute anti-adhasive Eigenschaften. Diese Eigenschaften sind gerade bei nanostrukturierten Werkstucken vorteilhaft, da diese aufgrund der Nanostrukturen eine besonders große Oberfläche aufweisen .The method is particularly suitable for applying a layer using a fluoro-organic precursor, in particular decafluoropentane and hexafluoropropene oxide. A layer deposited from a fluorine-organic precursor is suitable for contouring a nano-surface. In addition, such a layer shows particularly good anti-adhesive properties. These properties are particularly advantageous in nanostructured workpieces, since these have a particularly large surface area due to the nanostructures.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird dadurch erreicht, dass auf die aufgebrachte Schicht eine weitere Schicht, eine Sekundärschicht, aufgebracht wird. Dadurch dass die erfindungsgemäß aufgebrachte Schicht den Nanostrukturen der Werkstückoberfläche entsprechende Nanostrukturen an ihrer Oberfläche aufweist, werden diese Strukturen auch als Abdruck an der die Schicht berührenden Oberfläche der Sekundärschicht ausgebildet. Abdruck meint hier die Ausbildung der Strukturen als Negativ. Somit lassen sich mit diesem Verfahren dünne verborgene Schichten herstellen, die eine der Werkstückoberfläche entsprechende nanostrukturierte Form aufweisen. Außerdem lassen sich zwei in ihren Nanostrukturen komplementäre Schichten mit einer zwischen ihnen liegenden Trennschicht herstellen.A further advantageous embodiment of the method is achieved in that a further layer, a secondary layer, is applied to the applied layer. Since the layer applied according to the invention has nanostructures on its surface corresponding to the nanostructures of the workpiece surface, these structures are also formed as an impression on the surface of the secondary layer which contacts the layer. Impression here means the formation of structures as a negative. Thus, with this method thin hidden layers can be produced which have a nanostructured shape corresponding to the workpiece surface. In addition, two complementary layers in their nanostructures can be produced with a separating layer between them.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird durch die Verwendung von Kunststoffen für die Sekundärschicht erreicht, die für die Abformung von Nanostrukturen besonders geeignet sind. Die Verwendung eines solchen Kunststoffes führt zu einer besonders präzisen Abformung der Nanostrukturen der Schicht in die Sekundärschicht.Another particularly advantageous embodiment of the method is achieved by the use of plastics for the secondary layer, which are particularly suitable for the molding of nanostructures. The use of such a plastic leads to a particularly precise impression of the nanostructures of the layer in the secondary layer.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird durch das Entfernen der Sekundärschicht nach ihrem Aufbringen und ggf. einer Aushärtung erreicht. Die als Abdruck in die Sekundärschicht eingebrachte Nanostruktur bleibt bei diesem Verfahren im Wesentlichen erhalten, so dass das Verfahren besonders zur Abformung nanostrukturierter Werkstücke, beispielsweise im Spritzgussverfahren, geeignet ist. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin begründet, dass die als Trennschicht benutzte aufgebrachte dünne konturfolgende Schicht beim Ablösevorgang der Sekundärschicht im Wesentlichen auf dem Werkstück verbleibt, so dass dieselbe Trennschicht für viele Abformungsprozesse benutzt werden kann, ohne dass das Neuaufbringen einer Trennschicht erforderlich ist. Durch die Dünnheit der Trennschicht ist außerdem auch bei mehrfachem Aufbringen einer solchen Schicht die Belagbildung auf dem Werkstück begrenzt, so dass auch die Reinigung des Werkstücks seltener erfolgen muss. Ferner sind abgeformte Teile nach dem Lösen von der Form nicht durch anhaftende Trennmittelreste verunreinigt und müssen daher nicht separat gereinigt werden.An advantageous embodiment of the method is achieved by removing the secondary layer after its application and, if necessary, curing. The nanostructure introduced as an impression in the secondary layer is essentially retained in this method, so that the method is particularly suitable for the molding of nanostructured workpieces, for example, by injection molding, is suitable. Another advantage of this method is that the deposited thin contour-following layer used as the release layer substantially remains on the workpiece in the peeling process of the secondary layer, so that the same release layer can be used for many molding processes without the need for re-deposition of a release layer. Due to the thinness of the separating layer, the formation of deposits on the workpiece is also limited even with multiple application of such a layer, so that the cleaning of the workpiece must also occur less frequently. Further, molded parts are not contaminated by adhering release agent residues after being released from the mold and therefore do not need to be cleaned separately.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigenFurther features and advantages of the present invention will be explained in more detail in the description of an embodiment, reference being made to the accompanying drawings. In the drawing show
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßenFig. 1 shows an embodiment of an inventive
Verfahrens zur atmosphärischen Plasma-Beschichtung einer Nanooberflache, bei der die Schicht konturfolgend auf die Oberfläche aufgebracht wird,Process for the atmospheric plasma coating of a nano-surface, in which the layer is applied to the surface following the contour,
Fig. 2 einen Abformprozess einer Nanooberflache,2 shows a molding process of a nano-surface,
Fig. 2a einen stark vergrößerten Schnitt der Nanoberflache aus Fig. 2 mit einer darauf mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Schicht, Fig. 2b den Schnitt wie in Fig. 2a mit einer auf die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachte Schicht aufgebrachten Sekundärschicht undFIG. 2 a shows a greatly enlarged section of the nanosurface from FIG. 2 with a layer applied thereto by the method according to the invention, FIG. FIG. 2b shows the section as in FIG. 2a with a secondary layer applied to the layer applied by the method according to the invention; and FIG
Fig. 2c den Schnitt wie in Fig. 2b nach Ablösen der Sekundärschicht .Fig. 2c shows the section as in Fig. 2b after detachment of the secondary layer.
Das in Fig. 1 gezeigte Verfahren zur Plasmabeschichtung 1 weist eine einen Plasmastrahl 2 erzeugende Plasmaquelle 3 auf, mit dem nach Einbringen eines Precursors in denThe method shown in Fig. 1 for plasma coating 1 has a plasma jet 2 generating plasma source 3, with the after introduction of a precursor in the
Plasmastrahl eine Nanooberflache 4, beispielsweise eine nanostrukturierte Nanooberflache beschichtet wird.Plasma jet a nano-surface 4, for example, a nanostructured nano-surface is coated.
Die Plasmaquelle 3 weist ein Düsenrohr 5 aus Metall auf, das sich konisch zu einem Düsenrohrauslass 6 verjüngt. Am demThe plasma source 3 has a nozzle tube 5 made of metal, which tapers conically to a nozzle tube outlet 6. At the
Düsenrohrauslass 6 entgegengesetzten Ende weist das Düsenrohr 5 eine Dralleinrichtung 8 mit einem Einlass 10 für ein Arbeitsgas auf, beispielsweise für Stickstoff. Eine Zwischenwand 12 der Dralleinrichtung 8 weist einen Kranz von schräg in Umfangsrichtung angestellten Bohrungen 14 auf, durch die das Arbeitsgas verdrallt wird. Der stromabwärtige, konisch verjüngte Teil des Düsenrohres wird deshalb von dem Arbeitsgas in der Form eines Wirbels 16 durchströmt, dessen Kern auf der Längsachse des Düsenrohres verläuft.Nozzle tube outlet 6 opposite end, the nozzle tube 5, a swirl device 8 with an inlet 10 for a working gas, for example for nitrogen. An intermediate wall 12 of the twisting device 8 has a ring of inclined in the circumferential direction employed holes 14, through which the working gas is twisted. The downstream, conically tapered part of the nozzle tube is therefore traversed by the working gas in the form of a vortex 16, whose core extends on the longitudinal axis of the nozzle tube.
An der Unterseite der Zwischenwand 12 ist mittig eine Elektrode 18 angeordnet, die koaxial in Richtung des verjüngten Abschnittes in das Düsenrohr hineinragt. Die Elektrode 18 ist elektrisch mit der Zwischenwand 12 und den übrigen Teilen der Dralleinrichtung 8 verbunden. DieOn the underside of the intermediate wall 12, an electrode 18 is arranged centrally, which protrudes coaxially in the direction of the tapered portion in the nozzle tube. The electrode 18 is electrically connected to the intermediate wall 12 and the remaining parts of the twisting device 8. The
Dralleinrichtung 8 ist durch ein Keramikrohr 20 elektrisch gegen das Düsenrohr 5 isoliert. Über die Dralleinrichtung 8 wird an die Elektrode 18 eine hochfrequente Hochspannung angelegt, die von einem Transformator 22 erzeugt wird. Der Einlass 10 ist über einen nicht gezeigten Schlauch mit einer unter Druck stehenden Arbeitgasquelle mit variablem Durchsatz verbunden. Das Düsenrohr 5 ist geerdet.Swirl device 8 is electrically insulated from the nozzle tube 5 by a ceramic tube 20. About the twisting device 8 is applied to the electrode 18 is a high-frequency high voltage, which is generated by a transformer 22. The inlet 10 is connected via a hose, not shown, to a variable flow rate pressurized working gas source. The nozzle tube 5 is grounded.
Durch die angelegte Spannung wird eine Hochfrequenzladung in der Form eines Lichtbogens 24 zwischen der Elektrode 18 und dem Düsenrohr 5 erzeugt. Der Begriff "Lichtbogen" wird hier als phänomenologische Beschreibung der Entladung verwendet, da die Entladung in Form eines Lichtbogens auftritt. Der Begriff "Lichtbogen" wird aber bei Gleichspannungsentladung mit im Wesentlichen konstanten Spannungswerten verstanden.The applied voltage generates a high frequency charge in the form of an arc 24 between the electrode 18 and the nozzle tube 5. The term "arc" is used here as a phenomenological description of the discharge, since the discharge occurs in the form of an arc. However, the term "arc" is understood in DC discharge with substantially constant voltage values.
Aufgrund der drallförmigen Strömung des Arbeitsgases wird dieser Lichtbogen jedoch im Wirbelkern auf der Achse des Düsenrohres 5 kanalisiert, so dass er sich erst im Bereich des Düsenrohrauslasses 6 zur Wand des Düsenrohres 5 verzweigt. Das Arbeitsgas, das im Bereich des Wirbelkerns und damit in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens 24 mit hoherDue to the swirling flow of the working gas, however, this arc is channeled in the vortex core on the axis of the nozzle tube 5, so that it branches only in the region of the nozzle tube outlet 6 to the wall of the nozzle tube 5. The working gas in the area of the vortex core and thus in the immediate vicinity of the arc 24 with high
Strömungsgeschwindigkeit rotiert, kommt mit dem Lichtbogen in innige Berührung und wird dadurch zum Teil in den Plasmazustand überführt, so dass ein atmosphärischer Plasmastrahl 2 durch den Düsenrohrauslass 6 aus der Plasmaquelle 3 austritt. Strömungsabwärts desFlow rate rotates, comes into intimate contact with the arc and is thereby partially transferred to the plasma state, so that an atmospheric plasma jet 2 emerges through the nozzle tube outlet 6 from the plasma source 3. Downstream of the
Düsenrohrauslasses 6 ist eine Lanze 26 vorgesehen, an die über einen nicht gezeigten Schlauch eine Precursorquelle angeschlossen ist. Durch die Lanze 26 wird Precursormaterial direkt in den Plasmastrahl 2 eingebracht. Das Precursormaterial wird im Plasmastrahl teilweise ionisiert und mit dem Plasmastrahl durch die Auslassöffnung 28 transportiert. Das teilionisierte Precursormaterial gelangt mit dem Plasmastrahl auf die Nanooberflache 4 und bildet dort unter Plasmapolymerisation eine Schicht aus.Nozzle tube outlet 6 is a lance 26 is provided, to which a precursor source is connected via a hose, not shown. Precursor material is introduced directly into the plasma jet 2 through the lance 26. The precursor material is partially ionized in the plasma jet and transported by the plasma jet through the outlet opening 28. The partially ionized precursor material arrives with the plasma jet on the nano-surface 4 and forms there under plasma polymerization from a layer.
Fig. 2 zeigt einen Abformprozess an einer nanostrukturierten Nanooberflache eines Werkstücks unter Verwendung einer durch ein erfindungsgemäßes Verfahren aufgebrachten Trennschicht.FIG. 2 shows a molding process on a nanostructured nano-surface of a workpiece using a release layer applied by a method according to the invention.
Fig. 2a zeigt einen Schnitt der Nanooberflache 4 aus Fig. 2 in einer starken Vergrößerung. Die auf der Nanooberflache 4 ausgebildeten Strukturen und Aussparungen 30, 30', 30'',FIG. 2 a shows a section of the nano-surface 4 from FIG. 2 in a high magnification. The structures and recesses 30, 30 ', 30' 'formed on the nano-surface 4,
30' ' ' haben eine typische Größe in der Größenordnung von 10 bis 10.000 nm, bevorzugt von 10 bis 1.000 nm und besonders bevorzugt von 10 bis 400 nm. Auf die Oberfläche 4 wurde mit einem erfindungsgemäßen Verfahren eine konturfolgende dünne Schicht 32 aufgebracht.30 '' 'have a typical size in the order of 10 to 10,000 nm, preferably from 10 to 1,000 nm and more preferably from 10 to 400 nm. On the surface 4, a contour-following thin layer 32 was applied by a method according to the invention.
Fig. 2b zeigt einen Schnitt wie in Fig. 2a dargestellt, wobei auf die konturfolgenden Schicht 32 eine Sekundärschicht 34 aufgebracht wurde.FIG. 2b shows a section as shown in FIG. 2a, wherein a secondary layer 34 has been applied to the contour-following layer 32.
Fig. 2c zeigt einen Schnitt wie in Fig. 2b dargestellt, wobei die Sekundärschicht 34 von der konturfolgenden Schicht 32 getrennt wurde. Die konturfolgende Schicht ist dabei im Wesentlichen auf der Nanooberflache 4 verblieben. Die abgelöste Sekundärschicht weist den Nanostrukturen 30 bis 30' '' der Nanooberflache 4 als Abdruck entsprechende Strukturen 36 bis 36' '' auf. Fig. 2c shows a section as shown in Fig. 2b, wherein the secondary layer 34 has been separated from the contour-following layer 32. The contour-following layer is essentially left on the nano-surface 4. The detached secondary layer has nanostructures 30 to 30 '' 'of the nano-surface 4 as impressing structures 36 to 36' '' on.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Aufbringen einer Schicht (32) auf eine Nanooberflache (4) eines Werkstücks, bei dem ein atmosphärischer Plasmastrahl (2) durch 5 elektrische Entladung in einem Arbeitsgas erzeugt wird, bei dem ein Precursormaterial räumlich getrennt vom Arbeitsgas zugeführt wird, wobei das Precursormaterial direkt dem Plasmastrahl (2) zugeführt wird, LO dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Schicht (32) eine der Nanooberflache (4) des Werkstücks im Wesentlichen entsprechende Nanooberflache aufweist.A method for applying a layer (32) to a nano-surface (4) of a workpiece, wherein an atmospheric plasma jet (2) is generated by electrical discharge in a working gas in which a precursor material is supplied spatially separated from the working gas, wherein the Precursor material directly to the plasma jet (2) is supplied, LO characterized in that the applied layer (32) has one of the nano-surface (4) of the workpiece substantially corresponding nano-surface.
L5 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Schicht (32) anti-adhäsive Eigenschaften hat.L5 2. The method of claim 1, characterized in that the applied layer (32) has anti-adhesive properties.
ZO 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Precursor eine Fluor-organische Verbindung verwendet wird.ZO 3. Process according to claims 1 or 2, characterized in that a fluorine-organic compound is used as precursor.
25 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Schicht (32) eine Sekundärschicht (34) aufgebracht wird. 25 4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that on the layer (32) a secondary layer (34) is applied.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Sekundärschicht (34) ein für die Abformung von Nanostrukturen geeigneter Kunststoff verwendet wird.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that a plastic suitable for the molding of nanostructures is used for the secondary layer (34).
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärschicht (34) wieder entfernt wird. 6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the secondary layer (34) is removed again.
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