Was ist Oberflächen-vorbehand-lung?

Kunststoffoberflächen sind zumeist hydrophob, d.h. eine Benetzung mit einer Flüssigkeit ist schwierig bis unmöglich. Soll Druckfarbe oder Klebstoff anhaften, muss die Oberfläche aktiviert worden sein. Das Verfahren hierzu nennt man Plasma- oder Coronabehandlung.

Ein Corona-System besteht im Wesentlichen aus zwei Hauptkomponenten, dem Generator (Hochfrequenz) und der Corona-Station.

Der Generator nimmt eine eingehende Wechselspannung aus dem Stromnetz, wandelt diese um und treibt damit einen Resonanzkreis an, der aus Transformator und Elektroden in der Corona-Station besteht. Dabei entsteht eine Hochspannung von ca. 30 kV bei einer Frequenz um 20 bis 30 kHz, was zwischen den Elektroden zu einer Plasma-Entladung führt. Das Dielektikum zwischen den Elektroden verhindert einen Hochspannungsüberschlag und bewirkt eine Ausbreitung des Plasmas auf die komplette Elektrodenfläche. Entsprechend spricht man auch von einer Dielektrisch behinderten Entladung (DBE).
In der Station sind unterschiedliche Elektrodenkonfigurationen möglich, um die jeweiligen Anwendungen optimal bedienen zu können.

Mit dem so erzeugten Plasma können beliebige Oberflächen vorbehandelt werden, die entsprechende Plasma-Entladung wird als Corona bezeichnet. Die weitverbreitetste Anwendung ist die Corona-Vorbehandlung von Bahnförmigen Materialien, z.B. Folien. Entsprechend ist in unserem Schema die Gegenelektrode als Walze dargestellt. Um gute Prozessergebnisse zu erzielen, wird der Abstand der Elektrode zur Walze möglichst homogen auf üblicherweise 1,5 bis 2 mm eingestellt.

Die Corona-Entladung bewirkt auf der Oberfläche eine Änderung der mikroskopischen Rauigkeit, was eine erhöhte Kontaktfläche im folgenden Prozess zur Folge hat, z.B. für Beschichtungen, Druckfarben oder Laminate. Zusätzlich wird die Oberfläche oxidiert. Das wiederum verändert die Benetzbarkeit der Oberfläche und ermöglicht eine direkte chemische Vernetzung mit üblichen Beschichtungen, Druckfarben und Laminaten.

Da unsere Kunden in der Regel eine Vorbehandlung in Umgebungsluft durchführen, entsteht als Nebenprodukt Ozon, welches über eine Absaugung der Abluft zugeführt werden muss. Zur Vermeidung von Schäden an der Umwelt werden deshalb Ozonfilter verwendet.

Da jedes Substrat anders auf die Einwirkung der Corona-Vorbehandlung reagiert, muss diese auf den jeweiligen Prozess eingestellt werden. Dazu wird der für den Prozess nötige spezifische Energieeintrag, genannt Dosis, ermittelt. In die Berechnung der zur Auslegung des Corona-Systems nötigen Leistung je Behandlungsseite (P) gehen zusätzlich zur Dosis (D) die Parameter Bahn- bzw. Coronabreite (CB) und maximale Prozessgeschwindigkeit (v) ein:

P [W] = D [Wmin/m²]  x  CB [m]  x  v [m/min]

Mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung beraten wir Sie gerne auch bei Prozessfragen zu Ihrem Anwendungsfall.