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Literaturverzeichnis

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[2] Miller, Franz: Nanoveredelte Oberflächen. In: Fraunhofer Magazin, Zeitschrift für Forschung, Technik und Innovation 1. 2005, S. 11

[3] Bundesministerium für Bildung und Forschung: Plasmatechnik: Prozessvielfalt + Nachhaltigkeit. Bonn: BMBF PUBLIK, 2000, S. 3

[4] Bundesministerium für Bildung und Forschung: Plasmatechnik: Prozessvielfalt + Nachhaltigkeit. Bonn: BMBF PUBLIK, 2000, S. 7

[5] VDI Technologiezentrum GmbH, Schriftenreihe Physikalische Technologien: Untersuchungen zur Marktsituation in der Oberflächentechnik, Teil I, Band 11, Schriftenreihe Wissenstransfer Oberflächentechnik. Düsseldorf: (2001), S. 13

[6] URL: http://www.plasma.de/de/plasmatechnik/plasmaeffekte.html

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[7] URL: http://www.plasmatreat.de/html/lexikon/n.html – Download vom 20.04.2006

[8] Wolkenhauer, Arndt: Entwicklung eines Prototyps zur Holzoberflächenmodifikation mittels Atmosphärendruckplasma. Göttingen, Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen, Fakultät für Naturwissenschaften und Technik, Diplomarbeit, 2002

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[10] Viöl, W. und Viöl, Ch. als Erfinder und W.Viöl als Anmelder: Verfahren und Vorrichtung zur Vorbereitung eines Finger- und Fußnagels für eine Beschichtung, insbesondere Lackierung, DE 10238931.4, EP 1534099, US 11/064, 216 2005

[11] Fraunhofer-Institut für Schicht und Oberflächentechnik IST: Leistungen und Ergebnisse: Jahresbericht 1998. Braunschweig, 1999, S. 36

[12] Bundesministerium für Bildung und Forschung: Plasmatechnik: Prozessvielfalt + Nachhaltigkeit. Bonn: BMBF PUBLIK, 2000, S. 6

[13] Schüßler, Joachim: Openair®-Plasma-Technologien zur Oberflächenvorbehandlung, Fast Forward Competence; 25. März 2004. URL: http://www.sfg.at/termine/docs/916_Workshop%20SFG%2025%20M% C3%A4rz%202004_sch%C3%BCssler.pdf

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[14] Schleser, Markus: Skript der Vorlesung: Grundlagen und Verfahren der Klebtechnik WS 2005/2006. URL: http://www.isf-aachen.de/lehre/ material/umdrucke/KT/Oberfl%E4chenbehandlung%20von%20Metallen %20und%20Kunststoffen.pdf – Download vom 20.04.2006

[15] Klein, Claus: Plasmaunterstützte Oberflächenmodifikation von Polypropen. Aachen: Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Dissertation, 2002

[16] Bundesministerium für Bildung und Forschung: Plasmatechnik: Prozessvielfalt + Nachhaltigkeit. Bonn: BMBF PUBLIK, 2000, S. 6

[17] Janzen, Gerd: Plasmatechnik: Grundlagen, Anwendungen, Diagnostik. Heidelberg: Hüthig, 1992, S. 13 ff.

[18] Charles E. Mortimer: Chemie: das Basiswissen der Chemie. 7. Aufl. Stuttgart; New York: Thieme, 2001, S, 97

[19] Janzen, Gerd: Plasmatechnik: Grundlagen, Anwendungen, Diagnostik. Heidelberg: Hüthig, 1992, S. 17

[20] Franz, Gerhard: Niederdruckplasmen und Mikrostrukturtechnik. Berlin; Heidelberg: Springer, 2004, S. 9

[21] Janzen, Gerd: Plasmatechnik: Grundlagen, Anwendungen, Diagnostik. Heidelberg: Hüthig, 1992, S. 35

[22] Roth, J. Reece: Industrial Plasma Engineering: Volume 1: Principles. Bristol; Philadelphia: Institute of Physics Publishing, 1995, S. 40

[23] Janzen, Gerd: Plasmatechnik: Grundlagen, Anwendungen, Diagnostik. Heidelberg: Hüthig, 1992, S. 167

[24] Janzen, Gerd: Plasmatechnik: Grundlagen, Anwendungen, Diagnostik. Heidelberg: Hüthig, 1992, S. 158

[25] Pupp, Wolfgang; Heinz K. Hartmann: Vakuumtechnik: Grundlagen und Anwendungen. München; Wien: Hanser, 1991, S. 31

[26] Pupp, Wolfgang; Heinz K. Hartmann: Vakuumtechnik: Grundlagen und Anwendungen. München; Wien: Hanser, 1991, S. 5

[27] Janzen, Gerd: Plasmatechnik: Grundlagen, Anwendungen, Diagnostik. Heidelberg: Hüthig, 1992, S. 159

[28] Pupp, Wolfgang; Heinz K. Hartmann: Vakuumtechnik: Grundlagen und Anwendungen. München; Wien: Hanser, 1991, S. 42

[29] Jousten, Karl (Hrsg.): Wutz Handbuch Vakuumtechnik – Theorie und Praxis mit 558 Abbildungen und 101 Tabellen. 8. Aufl. Wiesbaden: Vieweg, 2004, S. 40

[30] Janzen, Gerd: Plasmatechnik: Grundlagen, Anwendungen, Diagnostik. Heidelberg: Hüthig, 1992, S. 166

[31] URL: http://www.weltderphysik.de/de/1080.php

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[32] URL: http://www.plasma.li/plasmareinigung.htm

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[33] URL: http://www.eurobonding.org/Deutsch/Oberflaechen/Reinigung. html – Download vom 22.04.2006

[34] URL: http://www.Dienerelectronic.de/de/lohnbehandlung/oberflaechen reinigung.html – Download vom 22.04.2006

[35] URL: http://www.eurobonding.org/Deutsch/Oberflaechen/Wirkungs weise_eines_Plasmas.html – Download vom 22.04.2006

[36] URL: http://www.plasma.de/de/plasmatechnik/kunststoffaktivierung.html

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[37] URL: http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Plasma%E4tzen.html

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[38] URL: http://www.techportal.de/de/26/2/lexikon,public,lexilist,0/97/

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[39] URL: http://www.weltderphysik.de/de/2125.php

– Download vom 22.04.2006

[40] URL: http://www.eurobonding.org/Deutsch/Oberflaechen/Plasma polymerisation.html – Download vom 22.04.2006

[41] Warnecke, Hans-Jürgen: Einführung in die Fertigungstechnik. Stuttgart, Teubner, 1990, S. 21-22.

[42] Weigel, Gudrun: Kunststoffe und Klebstoffe: eine gute Verbindung. URL: http://www.delo.de/cont/pdf/fachartikel/Kleben_Kunststoffe _10_04.pdf – Download vom 22.4.2006

[43] URL: http://www.keim-kunststoffe.de/d/service/index.php

– Download vom 19.05.2006

[44] Diener, C.: Dokumentation: Plasmatechnik, Diener electronic GmbH + Co. KG, Stand: Mai 2004, S. 10

[45] URL: http://www.plasma.de/de/plasmaanlagen/aufbauprinzip.html

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[46] Diener electronic GmbH + Co. KG: Bedienungsanleitung PLASMABEAM, Atmosphärische Plasmaanlage, S. 5-9

[47] URL: http://www.plasma.de/de/plasmaanlagen/atpl_aufbau.html

– Download vom 22.04.2006

[48] URL: http://www.plasma.de/de/plasmaanlagen/atpl_anwendungen.html

– Download vom 22.04.2006

[49] Pflugfeld, Christina: Aufbau einer transportablen Plasmaanlage für den Einsatz reaktiver Gase. Göttingen: Fachhochschule Hildesheim/ Holzminden/Göttingen, Fakultät Naturwissenschaften und Technik, Projektpraktikum, 2003, S. 6

[50] Preusser, Werner, Gierl Chritian und Rainer, Alois: Oberflächenspannung – Messmethoden im Vergleich. In: Journal für Oberflächentechnik 10/2002, S. 106-108

[51] Krüss GmbH: Benutzerhandbuch V031008, DSA1 v 1.80 Drop Shape Analysis, Hamburg 2002, S. 161 ff.

[52] URL: http://www.kruss.de/ – Download vom 11.03.2006

[53] Ramm, Henning Hraban: Formelsammlung für Drucktechniker. URL:http://www.fiee.net/texnique/material/formelsammlung.pdf

– Download vom 22.04.2006

[54] Kunzelmann, Gräfe und Reinhard: Untersuchungen des Einflusses von Dampfphaseninhibitoren auf die Benetzbarkeit der Eisenoberfläche mittels Kontaktwinkelmessung. In: Werkstoffe und Korrosion 40 (1989),

S. 438

[55] Eckert, Werner: Feuer und Flamme. In: Journal für Oberflächentechnik 02/2003, S. 60

[56] URL: http://www.plasmatreat.de/html/downloads/Plasmatreat_ Testtinten.pdf – Download vom 19.05.2006

[57] Nutsch, Gabriele: Physikalische Verfahren der Oberflächentechnik (Manuskript). TU Ilmenau/ Fachgebiet Plasma- und Oberflächentechnik. URL: http://plasmaserver.e-technik.tu-ilmenau.de/webseiten/fgpot/lehre/ Skript-Teil1.pdf – Download vom 18.03.2006

[58] Warnecke, Hans-Jürgen: Einführung in die Fertigungstechnik. Stuttgart, Teubner, 1990, S. 25-26

[59] Warnecke; Bullinger; Hichert; Voegele: Wirtschaftlichkeitsberechnung für Ingenieure. 2. Aufl. München; Wien: Hanser, 1990, S. 29 ff.

[60] URL: http://www.eon-mitte.com/index.php?parent=1277

– Download vom 18.03.2006

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Teilchentemperatur als Funktion des Neutralgasdrucks [23]
Abbildung 2: Oberflächenreinigung mittels eines Sauerstoffplasma [34]
Abbildung 3: Effekt eines Sauerstoffplasmas auf einer Polyethylen- oberfläche [35]
Abbildung 4: Oberflächenaktivierung mit einem Sauerstoffplasma [36]
Abbildung 5: Vergleich von nass-chemischem Ätzen und Plasmaätzen [39]
Abbildung 6: Plasmaätzen mit fluorhaltigen Gasen [36]
Abbildung 7: Vergleich des strukturellen Aufbaus von Plasmapolymeren und konventionellem Polymeren [40]
Abbildung 8: Aufbauprinzip der Niederdruckplasmaanlage Pico [45]
Abbildung 9: Ablauf des Plasmaprozesses bei der Niederdruckplasmaanlage Pico [45]
Abbildung 10: Aufbau und Funktionsprinzip der Atmosphärendruckanlage PlasmaBeam [47]
Abbildung 11: Wirkungsmechanismen und Vorbehandlungseffekte der Atmosphärendruckanlage PlasmaBeam [48]
Abbildung 12: Gehäuse mit Verfahrtisch und fixierter Düse der Atmos- phärendruckanlage [49]
Abbildung 13: Zusammenhang zwischen Benetzbarkeit und Kontaktwinkel [52]
Abbildung 14: Kontaktwinkelbildung auf einer Festkörperoberfläche nach YOUNG [52]
Abbildung 15: Anwendung von Testtinten [56]
Abbildung 16: Versuchsaufbau zur Untersuchung der Spaltgängigkeit
Abbildung 17: Versuchsaufbau zur Untersuchung der Spaltgängigkeit mit der jeweiligen Plasmaquelle (Seitenwandbehandlung)
Abbildung 18: Versuchsaufbau zur Untersuchung der Spaltgängigkeit (Spaltbodenbehandlung)
Abbildung 19: Probenstück für den Zugversuch mit der Bewegung der Zugmaschine
Abbildung 20: Oberflächenspannung von ABS im Niederdruckplasma bei verschiedenen Arbeitsgasen und Behandlungszeiten (Arbeitsdruck: 0,2 hPa, Generatorleistung: 120 W und Gasdurchfluss: 14,4 l/h)
Abbildung 21: Oberflächenspannung von PC im Niederdruckplasma bei verschiedenen Arbeitsgasen und Behandlungszeiten (Arbeitsdruck: 0,2 hPa, Generatorleistung: 120 W, Gasdurchfluss: 14,4 l/h)
Abbildung 22: Oberflächenspannung von PMMA im Niederdruckplasma bei verschiedenen Arbeitsgasen und Behandlungszeiten (Arbeitsdruck: 0,2 hPa, Generatorleistung: 120 W und Gasdurchfluss: 14,4 l/h)
Abbildung 23: Oberflächenspannung von Kupfer im Niederdruckplasma bei verschiedenen Arbeitsgasen und Behandlungszeiten (Arbeitsdruck: 0,2 hPa, Generatorleistung: 120 W und Gasdurchfluss: 14,4 l/h)
Abbildung 24: Vergleich des Einflusses der Generatorleistung auf die Oberflächenspannung anhand von PMMA-Proben, behandelt mit Niederdruckplasma für 0,1 min bei einem Gasdurchfluss von 14,4 l/h und einem Arbeitsdruck von 0,2 hPa
Abbildung 25: Vergleich des Gasdurchflusses in Bezug auf die Oberflächenspannung von PMMA-Proben, behandelt mit Niederdruckplasma in Luft für 0,1 min bei einer Generatorleistung von 200 W und einem Arbeitsdruck von 0,2 hPa
Abbildung 26: Oberflächenspannung von ABS-Proben nach einer Atmosphärendruckplasmabehandlung bei verschiedenen Behandlungsabständen und einer Behandlungsdauer von 0,25 s
Abbildung 27: Oberflächenspannung von PC-Proben nach einer Atmosphärendruckplasmabehandlung bei verschiedenen Behandlungsabständen und einer Behandlungszeit von 0,25 s
Abbildung 28: Oberflächenspannung von PMMA-Proben nach einer Atmosphärendruckplasmabehandlung bei verschiedenen Behandlungsabständen und einer Behandlungszeit von 0, 25 s
Abbildung 29: Oberflächenspannung von Kupferproben nach einer Atmosphärendruckplasmabehandlung bei verschiedenen Behandlungsabständen und einer Behandlungszeit von 0,25 s
Abbildung 30: Oberflächenspannung von PA6, PE und PP, behandelt mit Niederdruckplasma (Prozessgas: Luft)
Abbildung 31: Oberflächenspannung von PA6, PE und PP, behandelt mit Atmosphärendruckplasma und Sauerstoff als Prozessgas
Abbildung 32: Darstellung der Zugscherfestigungsprüfung für PE-Proben, die mit DELO-DUOPOX AD895 verklebt wurden (Behandlungszeit: Atmosphärendruckplasma: 1 s, Niederdruckplasma: 1 min)
Abbildung 33: Zugscherfestigkeitsprüfung von Proben, die mit DELO-PUR 9694 behandelt wurden (Behandlungszeit: Atmosphärendruckplasma: 1 s, Niederdruckplasma: 1 min)
Abbildung 34: unbehandelte PBT-Airbag-Abdeckung mit Lineal
Abbildung 35: unbehandelte PBT-Airbag-Abdeckung mit Wassertropfen
Abbildung 36 : PBT-Airbag-Abdeckung, behandelt mit Niederdruckplasma (1,5 min, Luft) [Tropfen auf Fläche (36 a), Tropfen auf Seiten- wand (36 b)]
Abbildung 37: PBT-Airbag-Abdeckung, behandelt mit Atmosphärendruckplasma, Abstand: 0,3 cm von der Oberkante [Tropfen auf Fläche (37 a), Tropfen auf der Seitenwand (37 b)]
Abbildung 38: unbehandelter VW-Türgriff aus ABS mit Lineal
Abbildung 39: unbehandelter VW-Türgriff mit Wassertropfen
Abbildung 40: VW-Türgriff, behandelt mit Niederdruckplasma (1,5 min, Luft)
Abbildung 41: VW-Türgriff, behandelt mit Atmosphärendruck, Abstand: 0,9 cm
Abbildung 42: unbehandelte Motordeckel (PA6) mit Lineal
Abbildung 43: unbehandelte Motordeckel mit Wassertropfen
Abbildung 44: Motordeckel, behandelt mit Niederdruckplasma (1,5 min, Luft)
Abbildung 45: Motordeckel, behandelt mit Atmosphärendruckplasma, Abstand: 0,9 cm
Abbildung 46: Versuch zur Langzeitstabilität der Aktivierung, gelagert in Raumluft und im Klimaschrank bei 23 °C und 50 % Luftfeuchtigkeit

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Oberflächenspannungen einiger ausgewählter Kunststoffe [42]

Tabelle 2: Maximale Gebrauchstemperaturen einiger ausgewählter Kunststoffe [43]

Tabelle 3: Minimal benötigte Oberflächenspannungen für ausgewählte Prozesse [57]

Tabelle 4: Oberflächenspannungswerte nach der Behandlung der Spaltseitenwände von PE-Proben

Tabelle 5: Oberflächenspannungswerte nach der Behandlung des Spaltbodens von PE-Proben

Tabelle 6: Gaskosten der verwendeten Prozessgase

Tabelle 7: Vergleich von Niederdruck- und Atmosphärendruckplasma

Formelverzeichnis

Formel 1:	Beziehung über die Grenzspannung an einem Punkt der 3-Phasen-Kontaktlinie
Formel 2: Formel 3:	Berechnung des „interaction parameter für die Berechnung der Oberflächenspannung Berechnung der Oberflächenspannung eines Festkörpers

Anhang

Inhaltsverzeichnis zum Anhang

Anhang 1 Fotos der verwendeten Plasmaanlagen

Anhang 2 Fotos zu Kapitel 6.5 mit Testtinten

Anhang 3 Berechnung der Druckluftkosten von Diener electronic

Anhang 1: Fotos der verwendeten Plasmaanlagen

Atmosphärendruckplasmaanlage PlasmaBeam [46]

Plasmastrahl der Atmosphärendruckplasmaanlage PlasmaBeam [46]

Niederdruckplasmaanlage Pico [47]

Anhang 2: Fotos zum Kapitel 6.5 mit Testtinten

PBT-Airbag-Abdeckungen

unbehandelte PBT-Airbag-Abdeckung mit Testtinte 28 mN/m

mit Niederdruckplasma behandelte PBT-Airbag-Abdeckung mit Testtinte 50 mN/m auf Fläche und Seitenwand (Behandlungsdauer: 1,5 min, Prozessgas: Luft, Generatorleistung: 200 W, Gasdurchfluss: 14,4 l/h)

mit Atmosphärendruckplasma behandelte PBT-Airbagabdeckung mit Testtinte 50 mN/m auf Fläche (Behandlungsdauer: 0,5 s, Prozessgas: Luft, Abstand: 0,5 cm)

VW-Türgriffe (ABS)

Unbehandelter VW-Türgriff aus ABS mit Testtinte 38 mN/m

mit Niederdruckplasma behandelter VW-Türgriff mit Testtinte 50 mN/m (Behandlungsdauer: 1,5 min, Prozessgas: Luft, Generatorleistung: 200 W, Gasdurchfluss: 14,4 l/h)

mit Atmosphärendruckplasma behandelter VW-Türgriff mit Testtinte 50 mN/m (Behandlungsdauer: 0,5 s, Prozessgas: Luft, Abstand: 0,5 cm)

Motordeckel (PA6)

unbehandelter Motordeckel aus PA6 mit Testtinte 34 mN/m

mit Niederdruckplasma behandelter Motordeckel aus PA6 mit Testtinte 50 mN/m auf der Fläche und Seitenwand (Behandlungsdauer: 1,5 min, Prozessgas: Luft, Generatorleistung: 200 W, Gasdurchfluss: 14,4 l/h)

mit Atmosphärendruckplasma behandelter Motordeckel aus PA6 mit Testtinte 50 mN/m (Behandlungsdauer: 0,5 s, Prozessgas: Luft, Abstand: 0,5 cm)

Anhang 3: Berechnung der Druckluftkosten von Diener electronic

Luftkosten für PlasmaBeam Voraussetzungen:

-300 Arbeitstage pro Jahr;

-24 Stunden pro Tag (7.200 h/Jahr)

-: Kompressor mit ca. 10.000 Liter Druckluft pro Stunde mit Kältetrockner und Öl- Wassertrenner.