1 Einleitung und Problemstellung

Bei der Plasmatechnik handelt es sich um eine interessante und innovative Technologie,
die in den nächsten Jahren noch an Bedeutung gewinnen wird. „Die Anwendungen
der Plasmatechnik betreffen fast alle industriellen Bereiche, sei es bei der Veredelung von technischen Oberflächen aus Kunststoffen und Metallen, der Reinigung
von Gasen und Oberflächen, der Lichterzeugung, der Schaltung hoher Ströme oder der Entkeimung von Verpackungen” [1]. Seit längerer Zeit werden Niederdruckplasmen
eingesetzt, aber auch Atmosphärendruckplasmen finden zunehmend Verwendung.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit dem Vergleich der beiden Plasmen. Bedingt durch den zeitlich begrenzten Rahmen der Arbeit sind die Untersuchungen der möglichen Gase, Werkstoffe und berücksichtigten Parameter eingeschränkt. Es werden die vier Werkstoffe ABS (Acrylnitrit-Butadien-Styrol), PC (Polycarbonat), PMMA (Polymethacrylsäuremethylester) und Kupfer näher betrachtet und die fünf Gase Argon, Sauerstoff, Druckluft, Formiergas (95 % Stickstoff und 5 % Wasserstoff) und Stickstoff verwendet. Ziel der Arbeit ist es, die beiden Plasmaarten durch verschiedene Untersuchungen zu vergleichen. Dazu soll die Wirksamkeit der verschiedenen Prozessgase bei der Erzeugung von Atmosphärendruck- und Niederdruckplasmen an verschiedenen Werkstoffen dargestellt werden. Dies geschieht durch den Vergleich der Oberflächenspannung
vor und nach der Plasmabehandlung, die durch eine Kontaktwinkelmessung
ermittelt wird. Nach den genannten Versuchen sollen die optimalen Parameter
für die Behandlung von Kunststoffen und Kupfer mit Niederdruck- und Atmosphärendruckplasma herausgearbeitet sein. Mit diesen Parametern werden schließlich ausgewählte Proben behandelt und die Spaltgängigkeit der Plasmen sowie die Langzeitstabilität der Aktivierung betrachtet.

Um die Verbesserung der Haftfestigkeit durch die Plasmabehandlung zu überprüfen, werden Zugversuche durchgeführt. Des Weiteren werden wirtschaftliche Aspekte betrachtet, um spätere Entscheidungen für oder gegen eine Investition zu vereinfachen. Hier sind besonders der Gasverbrauch und die Behandlungszeit von Interesse. Die Diplomarbeit ist in Zusammenarbeit mit der Firma Linde Gas an der Fakultät Naturwissenschaften und Technik der Fachhochschule Hildesheim / Holzminden / Göttingen entstanden. Außerdem stellte die Firma Diener electronic die Plasmaanlagen, einige Probenstücke, sowie Klebstoffe zur Verfügung.