Plasma PECVD - Approfondimento

Con plasma si intende il quarto stato della materia

Il plasma è un gas parzialmente o totalmente ionizzato, ovvero quel particolare stato del gas in cui sono contemporaneamente presenti molecole neutre, ioni positivi ed elettroni liberi.  In stato di Plasma qualsiasi gas, anche i più inerti, acquistano una reattività formidabile e sono in grado di modificare le caratteristiche chimico-fisiche di una superficie.

Il plasma freddo che interessa per la fase di trattamento un substrato di qualsiasi materiale, compresi materiali organici che non tollerano carichi termici elevati, ed è possibile solo a bassa pressione, ovvero “in vuoto”. Questa condizione consente che, ad una temperatura compresa tra i 20°e i 30°C, si sviluppino reazioni che a pressione atmosferica terrestre sono  possibili soltanto a temperature di diverse centinaia di gradi.

ll plasma di un gas si distingue per la forte reattività in particolari condizioni di pressione ed in presenza di campi elettrici molto intensi innescati ad esempio da generatori DC, RF, MF, MW

Il campo elettrico applicato deve fornire una sufficiente energia alle particelle da permettere una ionizzazione generale del gas dovuta agli urti reciproci. Il dosaggio del flusso di gas, della pressione di processo e dell’intensità del campo elettrico devono equilibrare le forze ionizzanti e la tendenza naturale al decadimento della ionizzazione.
La natura di un plasma varia moltissimo in funzione del tipo di gas, o della miscela di più gas, della pressione del/dei gas, della geometria del volume che confina il plasma stesso, del tipo di campo elettrico che sostiene e mantiene il plasma.
Il plasma di particolari gas, tra cui compare sempre necessariamente l’ossigeno, a contatto con le superfici da trattare, consente che si sviluppi un’ossidazione a bassa temperatura, ovvero la formazione di gruppi funzionali sulle superfici stesse che permettono di ottenere le condizioni ottimali di pulizia assoluta.

Il trattamento al PLASMA è una tecnologia ecologicamente pulita in quanto richiede basse quantità di materiale di consumo, non impiega solventi e non necessita alcuno smaltimento dei sottoprodotti.
E’ un trattamento che consente l'asportazione di materiale superficiale con formazione di prodotti volatili. Può essere impiegato per la micropulizia di superfici contaminate da composti organici.

Cambiando la natura del gas di processo e le loro miscele si possono ottenere caratteristiche superficiali diverse: 

  • Rimuove contaminanti organici o strati residui.
  • Incrementa la tensione superficiale, e quindi la tolleranza ai liquidi delle superfici stesse, mediante riduzione dell’angolo di contatto nei confronti di liquidi a valori ottimali.
  • Sterilizza.
  • Pulisce le superfici (di qualsiasi natura, geometria e dimensione) e ne modifica le caratteristiche chimiche ed ELETTROSTATICHE.

Gli impianti progettati e prodotti da KOLZER sono adatti anche per preparazione di  oggetti a fasi successive di verniciatura, incollaggio, accoppiaggio, spalmatura e decorazione, modificandone la struttura chimica superficiale pur non alterandone le caratteristiche fisiche.

  • Concept produttivo di successo
  • 1000 macchine vendute worldwide

Plasma deposizione PECVD

Il PECVD è un rivestimento invisibile ad effetto barriera ottenuto a temperatura ambiente.

La crescita di film sottili su di una superficie può essere efficacemente svolta attraverso reazioni chimiche in fase vapore (Chemical Vapour Deposition, CVD) di composti contenenti l’elemento da depositare.

Variando i parametri di processo, i precursori e la forma del reattore, la tecnica PECVD consente di depositare innumerevoli materiali.

Il Plasma - Grafting permette di modificare le caratteristiche chimiche superficiali di polimeri, inserendo particolari gruppi chimici.

Esponendo polimeri naturali e sintetici a specifici plasma, si ottengono superfici chimicamente diverse da quelle di partenza.
Il risultato è un nuovo prodotto, con le stesse caratteristiche meccaniche e fisiche, ma con una diversa possibilità di interagire con la materia circostante.

Questo trattamento è frequentemente usato per migliorare le proprietà di adesività e bagnabilità dei polimeri permettendo così di trasformare una superficie, da idrorepellente in idrofila. Viceversa l'impiego di gas a base fluoro trasformano la superficie in un materiale simile al Teflon, ovvero con spiccate caratteristiche di idro e oleorepellenza.

Caratteristiche del coating:

  • Flessibile
  • Chimicamente inerte
  • Idoneo al contatto alimentare diretto
  • Antiadesivo ed antiaderente
  • Anticalcare
  • Forte adesione con il substrato
  • Resistenza agli impatti
  • Protezione dalla corrosione
  • Barriera ai gas
  • Anti-graffio e anti-usura
  • Idrorepellenza
  • Trasparenza
TEST PROTOCOLLO RISULTATO
Resistenza alla corrosione ASTM B117/97 >1200h in nebbia salina
Resistenza chimica ASTM D 4652 - ASTM G48 Ottimo
Resistenza ai solventi ASTM D 4652 Ottimo
Resistenza acqua all'ebollizione Metodo interno Ottimo
Resistenza termica Metodo interno >600°C
Resistenza alla luce UV-Visibile ASTM G 53 Ottimo senza ingiallirsi
Impatto ASTM 2794 Ottimo
Piegatura/Flessione ASTM D 522 180°
Adesione ASTM D 3359 Ottimo
Durezza ASTM E18-11 400 Vickers
Spessore Vari 0.1-5µm

 

Con la tecnica PECVD si possono ottenere prestazioni analoghe su tutte le superfici , metalli, leghe, polimeri e plastiche, legno, vetro…

La ricerca svolta dai nostri tecnici, la costante collaborazione con i nostri clienti ed i più importanti laboratori scientifici mondiali, ci hanno consentito di mettere a punto processi specifici dedicati ai più svariati campi di applicazione, dove vengono ricercate, per citarne alcune: caratteristiche di durezza superficiale con basso coefficiente di attrito, grafting, anticorrosione in ambienti acidi e alcalini, idrorepellenza, oleorepellenza, ignifugazione, antigraffio, antiaderenza, antiprinting e biocompatibilità, effetto antimacchia e diminuzione della condensazione del vapor acqueo (proprietà antinebbia), etc.

Gli impianti sono composti, nelle parti essenziali, da:

  • camera di processo
  • gruppo di pompaggio in vuoto
  • sistema di alimentazione e controllo del flusso dei gas
  • sistema di alimentazione elettrica, controllo e generazione del plasma
  • Pc e software di gestione e controllo che garantiscono la riproducibilità del processo
  • sistema di sicurezza e autodiagnosi

La camera di processo contiene le sorgenti plasma (piastre di acciaio Inox, alluminio o titanio) alimentate da radiofrequenza, media frequenza o corrente diretta.
La camera è rivestita all’interno con schermi in acciaio Inox per ulteriore protezione.
E’ dotata di oblò per il controllo visivo del processo ed è testata rigorosamente in fase di collaudo, con spettrometro di massa a elio per garantirne la perfetta tenuta ed ermeticità nel tempo.
Kolzer è stata la prima azienda a sviluppare e commercializzare soluzioni basate su una tecnologia di deposizione di nano film utilizzando tecnologia al plasma.
Kolzer fornisce: processo, macchinario di produzione, assistenza post - vendita.

Metallizzazione, PVD Sputtering, Plasma, PECVD. Siamo leader nella progettazione e produzione di sistemi di rivestimento in vuoto ad alta qualità e rendimento. Le nostre macchine incorporano oltre 60 anni di know-how tecnologico per questi processi, in ogni campo d'applicazione, tecnico-funzionale ed estetico. E sono costruite con i migliori componenti disponibili sul mercato mondiale.

Perché un sistema KOLZER?

  • Oltre 1000 impianti installati in tutto il mondo
  • Tempi di ciclo rapidissimi
  • Massiccia produzione mantenendo un basso consumo energetico e di consumabili
  • Grande efficienza di servizio data la facilità di carico/scarico e la bassa manutenzione
  • Alta produttività con un solo operatore
  • Sistema operativo Windows con connessione internet 24/7
  • Camere di processo d'acciaio, pensate e costruite per durare nel tempo
  • Processi totalmente “Eco-friendly”
  • Design salvaspazio
  • Opzione Plasma disponibile su tutti gli impianti
  • Garanzia di 2 anni e vita lavorativa minima garantita di 12 anni
  • Rete globale di consulenza, assistenza e rinomato servizio post-vendita

 

Siamo il riferimento di mercato nella produzione di impianti per rivestimenti in vuoto: offriamo innovazione, polivalenza dei processi, flessibilità produttiva, prezzo competitivo e più di 60 anni di esperienza.
I bassi costi di gestione, i tempi ciclo più veloci attualmente disponibili sul mercato globale assicurano alle macchine KOLZER i più alti standard industriali, ai costi più competitivi.

La gamma di impianti orizzontali KOLZER DGK® offre il massimo dai processi ad alto vuoto, grande flessibilità d'uso anche se si devono trattare pezzi di diverse dimensioni, e occupano poco spazio nei reparti produttivi.
L' innovativa gamma verticale KOLZER MK® offre alta velocità di processo, volumi di produzione importanti, e facilitano il lavoro di carico/scarico, grazie alle due porte che equipaggiano i sistemi delle macchine.
Completa le gamme orizzontali e verticali di KOLZER un servizio di progettazione su misura per macchine di dimensioni specifiche, quando la personalizzazione ottimizza i processi dell'utilizzatore. E tutti gli impianti possono essere assistiti da sistemi di caricamento, anche automatici, sviluppati per massimizzare la produzione. 

GLI IMPIANTI

La tecnologia KOLZER si distingue per dare la soluzione più efficiente alle esigenze di ciascun cliente. Offriamo sempre processi specifici. E siamo tutti concentrati sull’ingegnerizzazione qualificata perché si possano usare semplicemente i sistemi di produzione più complessi.
La nostra gamma è composta da una famiglia di impianti completa, dal "Mini-impianto compatto" per aziende e laboratori di ricerca ai sistemi elaborati per processi in linea, passando dai sistemi ibridi e infine, alle macchine di grandi dimensioni.


Serie orizzontale DGK®

macchina dgk 6

Rispetto agli standard di mercato, si distinguono per un'occupazione inferiore dello spazio, la praticità e facilità d'utilizzo. Sono dotati di un sistema di carico doppio, progettato in modo che un unico operatore sia sufficiente per la gestione del processo: velocità, precisione ed elevata produttività con il semplice tocco di un pulsante! Il classico sistema di lavoro unito alla singola o multipla destinazione tecnologica offre risultati superiori e versatilità.

Ecco la nostra serie standard*, la più completa sui mercati internazionali, ordinata per dimensioni delle camere di processo:
DGK24” diametro 610 mm
DGK36” diametro 1000 mm
DGK48” diametro 1200 mm
DGK63” diametro 1600 mm
DGK72” diametro 1800 mm
DGK100” diametro 2500 mm
(*Altri formati sempre disponibili su ordinazione)

 


Serie verticale MK®

macchina mk 6

La gamma KOLZER verticale MK è una meraviglia d'innovazione nel design. Dalle doppie porte di carico e scarico alla facilità di utilizzo del software di gestione Windows, l'intero ciclo di produzione è veloce e spensierato. I sistemi verticali sono anche offerti con tecnologia ibrida, cioè metallizzazione, sputtering e plasma, in modo da valorizzare la creatività dell'utilizzatore e offrire la massima flessibilità d'uso, tutto in una sola macchina.
La gamma di impianti standard* della famiglia MK è composta da:

MK48" diametro 1.250 mm
MK63" diametro 1.600 mm
MK72" diametro 1.800 mm
(* Altri formati sempre disponibili su ordinazione)

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