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Moderne Coronaanlagen sind eine etablierte Lösung zur In-Line-Oberflächenbehandlung von Folien, Platten und Formteilen. Dabei erreichen sie eine gleichbleibend zuverlässige Aktivierung bei hohem Durchsatz.
Als Coronaentladungen bezeichnet man in der Elektrotechnik Entladungen, die an hochspannungsführenden Leitern auftreten. Ein ähnliches Entladungsmuster entsteht, wenn eine hochspannungsführende Elektrode (mehrere kV) in einem geringen Abstand zur Oberfläche des zu behandelnden Substrates angebracht wird, an dessen Rückseite sich formschlüssig eine geerdete Gegenelektrode befindet.
Bereits vor über fünfzig Jahren hat man erkannt, dass der gezielte Einsatz einer solchen Entladung zur Verbesserung der Haftung auf Kunststoffoberflächen und anderen Substraten genutzt werden kann. Im Luftspalt zwischen den Elektroden bildet sich eine Entladungszone aus. In dieser Zone besteht eine hohe Konzentration an verschiedenen aktivierten Atomen und Molekülen, welche auf die zu behandelnden Substratoberflächen auftreffen.
Die geschlossenen Molekülketten der Oberfläche werden aufgebrochen, sodass sich aktivierte Spezies, vorwiegend Sauerstoffradikale, anlagern können. Auf der zuvor unpolaren Oberfläche werden polare Moleküle erzeugt, an die sich die Farbmoleküle anbinden können. Die Coronabehandlung ist ein Verfahren der physikalischen Oberflächenaktivierung.
Wir produzieren ausschließlich Halbleiter-Generatoren, die einen wesentlich höheren Wirkungsgrad als Röhrenmodelle erreichen und dabei weniger Störstrahlung emittieren. Durch die hochfrequente Taktung der anliegenden Hochspannung ist die Ausbildung eines gleichmäßigen Plasmas gewährleistet. Dies sorgt zuverlässig für saubere Ergebnisse auf dem immergleichen hohen Niveau.
Unsere Coronaanlagen können unkompliziert in bestehende oder geplante Fertigungslinien integriert werden, sodass sich die behandelten Produkte gleich weiterverarbeiten lassen. Trocknungszeiten, wie sie die chemische Oberflächenaktivierung erfordert, entfallen. Dadurch ist eine wirksame Oberflächenbehandlung in der laufenden Produktion sichergestellt.
Dank anpassbarer Anlagen lässt sich die Vorbehandlung individuell für die Anforderungen des Anwenders optimieren. So kann die größtmögliche Effizienz der Behandlung auch unter herausfordernden Bedingungen erreicht werden. Wir beraten Sie hierzu gern individuell und finden gemeinsam die technisch und wirtschaftlich sinnvollste Lösung für Sie.
Zur einfachen Überprüfung des Behandlungserfolgs bieten wir Ihnen eine große Auswahl unserer arcotest®-Testtinten. Mit diesen lässt sich die Oberflächenspannung schnell und zuverlässig bestimmen.
Durch die Auswahl und durchdachte Anordnung passender Elektroden kann die Aktivierung auf bestimmte Bereiche beschränkt werden. Mit unseren kundenspezifischen Stationen ist eine präzise Oberflächenbehandlungmöglich. Dies garantiert eine gute Haftung und zuverlässig reproduzierbare Ergebnisse.
Nein, all unsere Coronaanlagen arbeiten unter Atmosphärendruck. Das bedeutet, dass das zur Aktivierung notwendige Plasma in der normalen Umgebungsluft erzeugt wird. Dadurch kann die Oberflächenaktivierung in den normalen Fertigungsprozess integriert werden. Dank der hohen Behandlungsgeschwindigkeiten wird die Produktivität Ihrer Fertigung durch die Oberflächenbehandlung nicht negativ beeinflusst.
Welchen Lösungen gibt es zur Musteruntersuchung bei der Vorbehandlung?
Zur Untersuchung von Musterfolien und für ähnliche Versuche bieten wir Ihnen eine kompakte Laboranlage. So lassen sich die optimalen Parameter für die Vorbehandlung verschiedener Substrate bestimmen. Alternativ können Sie auch unser Labor mit dieser Aufgabe betrauen.
Ob in der Automotive-Branche, in der Lebensmittel- oder der Medizinindustrie: Kunststoffe sind aus der modernen Fertigung nicht mehr wegzudenken. Doch Kunststoffe, Metalle, Keramik und andere Werkstoffe haben in der Regel eine unpolare Oberfläche. Dies verleiht ihnen eine gute Wasser- und Lagerungsbeständigkeit, sorgt jedoch auch für eine schlechte Benetzbarkeit.
Um diesem Problem entgegenzuwirken, gibt es verschiedene Möglichkeiten der Oberflächenbehandlung. Die Behandlung kann chemisch, mit hochreaktiven Primern erfolgen oder durch physikalische Verfahren. Zur letztgenannten Verfahrensgruppe gehören die Flamm- und die Plasmabehandlung sowie die Coronabehandlung. Alle Methoden haben die Erhöhung der Oberflächenspannung zum Ziel.
Die Coronabehandlung ist dabei sehr verbreitetes Verfahren in der Vorbehandlung von Kunststofffolien. Sie kann jedoch auf für Platten und Formteile zum Einsatz kommen.
Dabei werden die zu bearbeitenden Substrate zwischen einer geerdeten Walze und einer isolierten Elektrode geführt und einer elektrischen Hochspannungsentladung ausgesetzt.
Durch die elektrische Entladung entsteht auf der Hochspannungselektrode zugewandten Seite des Substrats ein Plasma, das durch die oben geschilderten Prozesse eine polare Oberfläche erzeugt und so eine Erhöhung der Benetzbarkeit bewirkt.
Coronaanlagen kommen häufig zur Behandlung dünner Substrate zum Einsatz, wie sie bei Verpackungsfolien, Etiketten, Bechern oder Tuben vorliegen. Doch auch Formteile können mit diesem Verfahren aktiviert werden. Behandelbar sind sowohl leitfähige als auch nicht leitfähige Substrate.
Neben den Elektroden in der Behandlungsstation besteht eine HF-Corona-Vorbehandlungsanlage im Allgemeinen noch aus dem Generator und dem Hochspannungsüberträger. Zur Ausbildung eines gleichmäßigen Hochspannungsplasmas ist die Hochspannung mit hoher Frequenz getaktet (25 – 50 kHz), daher auch der Name „Hochfrequenz-Corona“.
Ist die Behandlung erfolgt, besteht häufig der Wunsch, deren Erfolg zu verifizieren. Dazu stehen zwei Methoden zur Verfügung. Zum einen die Randwinkelmessung: Sie misst den Winkel, den die Oberfläche eines Flüssigkeitstropfens mit der Kunststoffoberfläche bildet. Je spitzer (kleiner) dieser Winkel, desto größer ist die Benetzbarkeit der behandelten Materialien.
In der praktischen Durchführung der Benetzungsprüfung haben sich jedoch Testtinten etabliert, da sie einfach anwendbar sind und das Ergebnis sofort liefern. Diese verfügen über eine vordefinierte Oberflächenspannung. Wenn diese der Oberflächenspannung des Trägermaterials entspricht, bleibt ein mit der Testtinte gezogener Strich unverändert stehen. Auf diese Art kann die korrekte Durchführung der Oberflächenbehandlung mittels einer Coronaanlage in der laufenden Produktion unkompliziert und zuverlässig bestimmt werden.
