8 Zusammenfassung und Ausblick

In dieser Arbeit wurde die Behandlung von verschiedenen Proben mit Niederdruckplasma und mit Atmosphärendruckplasma verglichen. Für die Untersuchungen wurden die Oberflächenspannungen mittels Kontaktwinkelmessung und die Bruchspannung durch Zugprüfung bestimmt. Die Ergebnisse von verschiedenen Proben wurden vor und nach der Plasmabehandlung verglichen. Für einen Einblick in die topologische Modifikation wäre es noch interessant gewesen, Aufnahmen mit einem Rasterelektronenmikroskop oder mit einem Rasterkraftmikroskop in die Arbeit zu integrieren. Diese Arbeit zeigt auf, wo die Vor- und Nachteile bei einer Plasmabehandlung mit Niederdruck- oder Atmosphärendruckplasma liegen (vgl. Tabelle 7). Ausgangspunkt war zunächst herauszufinden, welche Prozessgase für die beiden verwendeten Plasmaquellen besonders geeignet sind. Die Untersuchungen ergaben, dass sich die benutzten Gase so ähnlich verhalten, dass kein signifikanter Unterschied festzustellen ist. Dennoch führte diese Arbeit zu Ergebnissen. Aus den Versuchen ergab sich, dass die Oberflächenspannung mit Atmosphärendruckplasma deutlich schneller erhöht wird, aber manche Oberflächen auf die thermische Belastung sensibel reagieren. Das Atmosphärendruckplasmagerät benötigt deutlich mehr Gas für die Behandlung, aber es kann kontinuierlich in den Produktionsprozess integriert werden und braucht eine deutlich geringere Behandlungszeit. Im Prozess kann ein Roboter das Werkstück mit dem Strahl des Atmosphärendruckplasmas umfahren.

Zum Ende der Untersuchungen kam die Frage nach der Lagerstabilität der Aktivierung auf. Hier stellte sich heraus, dass das Atmosphärendruckplasma die besseren Ergebnisse erzielt hat: Die Oberflächenspannung der so behandelten Proben hielt sich deutlich länger auf einem hohen Wert. Die Niederdruckplasmabehandlung dauert wesentlich länger, ermöglicht aber eine homogenere Behandlung, zerstört die Oberfläche nicht und ist spaltgängiger. Allerdings verringert sich die Oberflächenspannung nach der Behandlung schneller als nach einer Behandlung mit dem Atmosphärendruckplasma. Die Anlagen für den Niederdruckbereich kosten in der Anschaffung mehr. Der Auf- und Abbau des Vakuums nimmt viel Zeit in Anspruch und der Produktionsprozess muss dafür unterbrochen werden. Um beide Seiten im Niederdruckplasma behandeln zu können, muss die Probe so eingespannt werden, dass alle Seiten durch das Plasma erreicht werden können. Bei den Versuchen zur Zugscherfestigkeit ergab sich, dass die Bruchspannung durch beide Plasmaanlagen gleichermaßen signifikant erhöht wird. Für die Messung der Oberflächenspannung können anstelle der Kontaktwinkelmessung auch Testtinten eingesetzt werden. In dieser Arbeit ergab sich, dass hiermit keine exakten Ergebnisse erzielt werden. Im Produktionsprozess können Testtinten gut zur Qualitätssicherung eingesetzt werden, weil diese leicht anwendbar sind und kein teures Messgerät benötigt wird.