Die PlasmaVAC™ MAX -Serie ist die Premium-Produktlinie für Vakuum-Plasma-Instrumente von Ideal Vacuum – eine Spezialversion unserer äußerst erfolgreichen ExploraVAC MAX TVAC-Instrumentenfamilie.

Dies ist unser PlasmaVAC MAX Vakuum-Plasma-Behandlungssystem zur Oberflächenaktivierung, ideal zum Grundieren von schwer zu beschichtenden Substraten wie Glas, Keramik und Kunststoffen für die Beschichtung oder Lackierung. Es handelt sich um ein vollständig integriertes, schlüsselfertiges Grobvakuumsystem mit einer geschlossenen, beleuchteten, kubischen 610-mm-Vakuumkammer (6061-T6 Aluminium) mit Tür, UV- und mikrowellengeschütztem Sichtfenster und einem Arbeitsvolumen von 227 Litern (8,0 Kubikfuß) für bis zu 12 Elektrodenhalter. Das System umfasst eine Edwards nXR90i Trockenpumpe mit mehreren Wurzelkanälen. Plasma wird durch einen integrierten 600-W-Hochfrequenzgenerator (HF-Generator) mit Anpassungsnetzwerk erzeugt. Die Kammer ist mit mehreren Massenflussreglern (MFCs) und Kanälen zur Förderung laminarer Strömung ausgestattet, um die Durchflusskontrolle von benutzerdefinierbaren Gasmischungen oder mehrstufigen Mehrgasprozessen zu ermöglichen. Der Kammerdruck wird durch unsere intelligenten Ideal Vacuum CommandValves™ gesteuert, die eine unabhängige Druck- und Durchflussregelung ermöglichen. Der Bediener kann die bevorzugten Druckeinheiten in Torr, Atmosphären, Bar, Pascal oder PSI auswählen. Ein integrierter Kapazitätsmanometer-Controller liefert präzise und genaue Messungen des Kammervakuumdrucks. Vier RTDs (Widerstandsthermometer) ermöglichen die Messung der Probentemperatur während der Plasmaerzeugung. Betrieb.

Das System verfügt über einen integrierten Touchscreen mit der AutoExplor™ -Software, die alle Kammerfunktionen steuert. Im Lieferumfang enthalten ist eine zeitlich unbegrenzte Basisversion der AutoExplor -Software, die auf einem integrierten Windows-Computer und dem Touchscreen-Monitor läuft. Diese benutzerfreundliche Software steuert und automatisiert alle Funktionen des PlasmaVAC MAX . Zusätzlich erhalten Sie eine einjährige, verlängerbare Lizenz der AutoExplor Premium-Version mit vielen zusätzlichen Funktionen (siehe unten).

Das PlasmaVAC MAX TVAC-System zur Oberflächenaktivierung liefert eine Plasmaleistung von bis zu 600 W. Es ermöglicht Durchflussraten von 10–500 SCCM pro Gas und einen maximalen Druck von 20 mTorr. Das System wiegt 500 kg und benötigt einphasigen Wechselstrom (208–240 V, 50/60 Hz, 10 A).

Konfiguration des PlasmaVAC MAX Plasma-Reinigungs- und Dekontaminationssystems:

• 600-W-HF-Plasmagenerator mit Anpassungsnetzwerk
• Vollständig geschlossene, 24 Zoll große Vakuumkammer aus geschweißtem Aluminium
• Aluminium-Kammertür mit:
• Großes, UV- und mikrowellengeschütztes Sichtfenster
• Kanäle für laminare Gasströmung
• Schnellverschluss
• LED-Kammerbeleuchtung durch das Sichtfenster
• 15,5-Zoll-LCD-Touchscreen-Display
• Elektrodenständer mit variablem Abstand
• Unabhängige Druck- und Durchflussregelung
• Edwards nXR90i Trocken-Mehrwurzel-Vakuumpumpe
• Kapazitätsmanometer + konvektionsverstärkte Pirani-Drucksensoren
• Vier RTD-Temperatursensoren

Die Vakuumplasma-Prozess- und Testgeräte der PlasmaVAC MAX- Serie schaffen präzise Umgebungen und ermöglichen dem Anwender die vollständige Kontrolle über Kammerdruck und Gaszusammensetzung. Sie wurden mit Blick auf Innovation entwickelt. Sie ermöglichen die Erforschung von Prototypen im Vakuum während der Produktentwicklungsphase sowie die präzise Prozesssteuerung bei der Kleinserienfertigung. Diese Vakuumplasma-Geräte sind so konzipiert, dass Anwender Experimente schnell anpassen können, um Produktanalyse- und Diagnosedaten während der Plasmabehandlung zu erfassen. Die PlasmaVAC MAX Vakuumplasma-Prozesskammern sind mit verschiedenen Systemoptionen konfigurierbar.

PlasmaVAC MAX Systemkonfigurationsoptionen:

• Automatisierte Softwaresteuerung
• Fernbedienungsbetrieb
• Ein- bis Vier-Massendurchflussregler
• Zusätzliche Elektrodenablagen, Ablagegrößen und vieles mehr

PlasmaVAC MAX -Systeme sind mit vollständig geschlossenen, kubischen Aluminiumkammern mit einem Durchmesser von 24 Zoll und Türen mit Sichtfenstern und Kammerbeleuchtung ausgestattet.

Der Systemschrank des PlasmaVAC MAX verfügt über ein praktisch abgewinkeltes Frontpanel mit computergesteuerter Touchscreen-Oberfläche zur Steuerung aller Kammerfunktionen. PID-Regler und Messgeräte sind je nach den vom Benutzer gewählten Optionen installiert. Eine SPS steuert die Systemfunktionen, darunter die Pumpen- und Ventilsequenzierung für effiziente Evakuierungszyklen sowie Sicherheitsverriegelungen zum Schutz der Anlage vor Beschädigungen. Das von vorne zugängliche, integrierte NEMA-Gehäuse beherbergt die für den Systembetrieb notwendige Elektronik.

Die Rückseite des Gehäuses verfügt über eine Durchführungsklappe für die Kammerentlüftung und den Pumpenauslass. Eine zweite Durchführungsklappe bietet Anschlüsse für bis zu vier Druckgasleitungen zur Versorgung der MFCs. Eine digitale Durchführungsklappe auf der Rückseite verfügt über mehrere Kommunikationsanschlüsse zur Fernsteuerung des Systems von einer Workstation oder einem Laptop mit Microsoft Windows 10 oder 11 und unserer AutoExplor- Software.

Die (zeitlich unbegrenzt gültige) Basisversion von AutoExplor (P1012102) ermöglicht die manuelle Steuerung von Geräten bei gleichzeitigem Schutz des Systems. Der Benutzer kann Sollwerte für Druck, Durchfluss und Plasmaleistung, Anstiegsgeschwindigkeiten, Haltezeiten und Entlüftung programmieren. Die Software bietet grafische Echtzeit-Datenstromdarstellung zur Visualisierung des Systemverhaltens. AutoExplor verwaltet einen internen Wartungsplan und benachrichtigt den Benutzer, wenn eine Systemwartung fällig ist. Dies trägt zur optimalen Betriebsleistung des Systems bei. Im Falle eines Geräteausfalls liefert die Software zudem Fehler- und Störungsmeldungen sowie spezifische Informationen zur Fehlerbehebung, um eine schnelle Problemlösung zu ermöglichen.

Die Rückseite des Gehäuses verfügt über eine Durchführungsklappe für die Kammerentlüftung und den Pumpenauslass. Eine zweite Durchführungsklappe bietet Anschlüsse für bis zu vier Druckgasleitungen zur Versorgung der MFCs. Eine digitale Durchführungsklappe auf der Rückseite verfügt über mehrere Kommunikationsanschlüsse zur Fernsteuerung des Systems von einer Workstation oder einem Laptop mit Microsoft Windows 10 oder 11 und unserer AutoExplor- Software.

Die (zeitlich unbegrenzt gültige) Basisversion von AutoExplor (P1012102) ermöglicht die manuelle Steuerung von Geräten bei gleichzeitigem Schutz des Systems. Der Benutzer kann Sollwerte für Druck, Durchfluss und Plasmaleistung, Anstiegsgeschwindigkeiten, Haltezeiten und Entlüftung programmieren. Die Software bietet grafische Echtzeit-Datenstromdarstellung zur Visualisierung des Systemverhaltens. AutoExplor verwaltet einen internen Wartungsplan und benachrichtigt den Benutzer, wenn eine Systemwartung fällig ist. Dies trägt zur optimalen Betriebsleistung des Systems bei. Im Falle eines Geräteausfalls liefert die Software zudem Fehler- und Störungsmeldungen sowie spezifische Informationen zur Fehlerbehebung, um eine schnelle Problemlösung zu ermöglichen.

Die Premium-Version von AutoExplor (P1012100) umfasst alle Funktionen des Basispakets (siehe oben) und bietet zusätzlich automatisierte Rezeptsteuerung, Datenprotokollierung und Protokollexport. Komplexe Testrezepte lassen sich schrittweise erstellen, wobei jeder Schritt beliebige Aspekte eines komplexen Prozesses steuern kann. Für jeden Rezeptschritt können mithilfe logischer Operatoren eine oder mehrere Endbedingungen festgelegt werden. Mit der Premium-Version können Benutzer schnell Testberichte aus den Rezeptdatenprotokolldateien generieren. Die Protokolle lassen sich überprüfen, um sicherzustellen, dass die Zielprozessparameter erreicht werden. Die Premium-Version beinhaltet außerdem den AutoExplor IP Client , der die Software als Host zur Verwaltung mehrerer externer Netzwerkclients nutzbar macht, sowie die AutoExplor API (Programmierschnittstelle). Diese ermöglicht es Wissenschaftlern und Programmierern, ein PlasmaVac -Gerät in ihre bestehende Software-Testsuite zu integrieren, ohne die AutoExplor- Softwareschnittstelle zu verwenden. Die Premium-Version muss jährlich verlängert werden, andernfalls wird sie auf die Basisversion zurückgesetzt.

Die Vakuumplasmakammern der PlasmaVAC MAX- Serie sind die perfekte Lösung für viele Produktprozessanforderungen.

Beispielanwendungen

• Plasmareinigung, Dekontamination und Sterilisation
• SEM und TEM, Probenpräparation
• ALD-, PVD- und CVD-Substratvorbereitung
• Oxidentfernung und Oberflächenreduktion
• Abrasives Sputtern
• Oberflächenaktivierung von Kunststoffen, Glas und Keramik
• Plasmaverstärkte chemische Gasphasenabscheidung
• Abriebfeste und hydrophobe Beschichtungen
• Halbleiter-Trockenätzen
• Modifizierung der Oberflächenstruktur im Mikro- und Nanobereich

Über die Oberflächenaktivierung:
Die Oberflächenaktivierung mittels Vakuumplasma ist ein Verfahren zur Vorbereitung von Substraten für nachfolgende Beschichtungsschritte, das ohne chemische Grundierungen oder mechanische Abtragung auskommt. Es empfiehlt sich, die Substrate vor der Oberflächenaktivierung zu reinigen. Dies kann in einem einzigen Prozessschritt mit demselben Plasmagerät erfolgen. Zur Aktivierung von Kunststoff-, Polymer- und Glasoberflächen wird typischerweise Sauerstoffplasma eingesetzt. Die im Plasma erzeugten reaktiven Sauerstoffspezies reagieren mit der Oberfläche und erhöhen deren Sauerstoffgehalt und Oberflächenenergie, ohne die Materialeigenschaften zu verändern. Sauerstoffplasma kann zudem die Oberflächenrauheit im Mikrobereich erhöhen und so die für die Haftung verfügbare Oberfläche vergrößern, ohne dass sich dies wesentlich auf das Erscheinungsbild oder die Abmessungen auswirkt. Wasserstoffplasma wird häufig zur Aktivierung von Metallen verwendet, um passivierende Oxidschichten bis zum reinen Metall abzutragen.

Hochleistungsbeschichtungen stellen einen wachsenden Markt dar. Durch das Aufbringen einer Funktionsschicht auf die Oberfläche eines festeren, kostengünstigeren und einfacher herzustellenden Materials können Beschichtungen die Haltbarkeit, die Beständigkeit gegen chemische Korrosion, die UV-Beständigkeit, den Schutz vor statischer Aufladung, die Reflexion und die Hygiene verbessern. Darüber hinaus können Beschichtungen die Optik eines Bauteils aufwerten, indem sie einem ansonsten schlichten Material Farbe, Glanz und Struktur verleihen. Einige Materialien, darunter Kunststoffe, Glas und Keramik, nehmen Beschichtungen nicht so gut an wie andere Materialien wie Holz, Beton und Metall. Der Unterschied in der Haftung ist auf Unterschiede in den chemischen Eigenschaften und der Oberflächenrauheit zurückzuführen.

Die Grundierung schwer zu beschichtender Teile kann Reinigung, manuelles Schleifen zur Erhöhung der Oberflächenrauheit, chemische Behandlung zur Oberflächenaktivierung und das Auftragen mehrerer Schichten umfassen, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Dies kann teuer und zeitaufwändig sein und große Mengen an Abfall erzeugen. Die Vakuumplasma-Oberflächenaktivierung ermöglicht Reinigung, Mikrotexturierung und chemische Modifizierung von Substratoberflächen in einem einzigen Schritt, ohne die Bauteilabmessungen wesentlich zu verändern oder flüssige oder feste Abfälle zu erzeugen. Mit der Vakuumplasma-Oberflächenaktivierung lassen sich sogar Antihaftmaterialien wie PTFE beschichten.

Optische Beschichtungen ermöglichen es, optische Flächen entspiegelt, hochreflektierend oder wellenlängenselektiv zu gestalten. Sie verleihen dem Glas kratzfeste, hydrophobe oder oleophobe Eigenschaften, um dessen Lebensdauer zu verlängern und Verschmutzungen vorzubeugen. Sie werden häufig für Fenster in Haushalten und Fahrzeugen eingesetzt, um UV- und Infrarotstrahlung zu blockieren und so die Erwärmung und Beschädigung von Inneneinrichtungen zu verhindern. Auch bei Brillengläsern werden sie verwendet, um blaues Licht zu filtern und Kratzer zu vermeiden. Zudem werden sie bei Kameraobjektiven eingesetzt, um Reflexionen und Blendung zu reduzieren. Optische Beschichtungen finden Anwendung in wissenschaftlichen und industriellen Lasern, Lampen und optischen Sensoren. Sie reagieren äußerst empfindlich auf die Sauberkeit des Substrats, da selbst kleinste Risse, Verunreinigungen oder Staubpartikel sichtbare optische Defekte verursachen können. Die meisten optischen Substrate, darunter Glas, Quarzglas, Acryl und Polycarbonat, sind relativ inert und weisen eine schlechte Haftung der meisten Beschichtungsmaterialien auf. Durch Plasmareinigung mit einem Argon-Sauerstoff-Gemisch, gefolgt von einer Plasma-Oberflächenaktivierung, lassen sich Verunreinigungen entfernen, die Haftung der Beschichtung verbessern und Delaminationen verhindern, ohne die optische Oberfläche zu trüben oder Wellenbildung zu verursachen.

In der Automobil- und Luftfahrtindustrie bestehen viele Bauteile aus leichten Kunststoffen, Verbundwerkstoffen, Aluminium oder Titanlegierungen, benötigen jedoch Beschichtungen zur Verbesserung von Ästhetik und Haltbarkeit. Kunststoff-, Verbund- und Harzteile sind aufgrund der unpolaren Natur der Kohlenwasserstoffketten, aus denen der Kunststoff chemisch besteht, bekanntermaßen schwer mit dauerhaften Beschichtungen zu versehen. Durch Oberflächenaktivierung mit Sauerstoff- oder Wasserplasma lassen sich Polymeroberflächen mit Oxid- und Hydroxygruppen funktionalisieren, die eine deutlich höhere Haftung als die native Oberfläche aufweisen, ohne die Materialeigenschaften zu verändern. Aluminium und Titan bilden an der Luft Oxidschichten. Diese Oxidschichten passivieren die Oberfläche und verhindern die Haftung vieler Materialien. Durch Vakuumplasma-Oberflächenaktivierung mit einem Wasserstoffplasma-Gemisch kann diese Oxidschicht zum reaktiveren nativen Metall reduziert werden.

Medizinische Instrumente, Geräte und Implantate stellen besondere Anforderungen an ihre Beschichtung. Sie benötigen Oberflächen, die bakterieller Besiedlung widerstehen. Die Vakuumplasma-Oberflächenaktivierung reinigt, sterilisiert und aktiviert die Oberflächen in einem einzigen Arbeitsgang. Medizinische Implantate und Kontaktlinsen müssen aus biokompatiblen Materialien mit spezifischen Eigenschaften für ihren jeweiligen Anwendungsbereich gefertigt sein. Für optimalen Tragekomfort sollten diese Produkte hydrophile Oberflächen aufweisen, die sich mit den natürlichen Körperflüssigkeiten benetzen. Die Vakuumplasma-Oberflächenaktivierung erhöht den Sauerstoffgehalt von Kunststoff- und Metalloberflächen und steigert so deren Oberflächenenergie und Hydrophilie.

Funktionstextilien müssen unter Umständen wasserabweisend, feuchtigkeitsableitend, antimikrobiell oder farbintensiv sein. Viele synthetische Textilfasern bestehen aus inerten Kunststoffen, die Beschichtungen und Farbstoffen abweisend gegenüberstehen und von Natur aus nicht feuchtigkeitsableitend sind. Die Oberflächenaktivierung mittels Vakuumplasma ermöglicht die Aktivierung von Textilfasern für langlebigere Beschichtungen und eine höhere Farbechtheit.

Das Oberflächenaktivierungsmodell des PlasmaVAC MAX ist in der Lage, all diese Anwendungen und mehr mittels Plasmareinigung durchzuführen.