Kalt-Plasmaspritzen

Schichtabscheidung mittels Kalt-Plasmaspritzen am Fraunhofer IST.
© Fraunhofer IST, Nils Mainusch
Mittels Kaltplasmaspritzen können bei Atmosphärendruck spiegelnde Oberflächen erzeugt werden.

Innovative Technologie mit geringem Energieeinsatz 

Das Kalt-Plasmaspritzen ist eine thermo-kinetische Beschichtungstechnik, die sich von geläufigen Technologien wie z.B. dem seit Jahrzehnten marktgängigen thermischen Plasmaspritzen abgrenzt. Hauptmerkmal der Technologie ist ein aus Luft oder Stickstoff erzeugter Plasmastrahl mit niedriger Temperatur, in welchen ultrafeine Metallpartikel eingespeist werden. Derartiges Beschichtungsgut wird im Plasmajet sehr effizient aufgeschmolzen. Auf diese Weise können einerseits die einzukoppelnde Plasmaleistung bzw. der Energieverbrauch und andererseits die Hitzebelastung von Objekten minimiert werden. Mit dem Verfahren gelingt es, sowohl schmale Leiterbahnstrukturen als auch flächendeckende Schichten zu erzeugen. Dank einer besonderen Pulverfördertechnik werden neben in der Elektrotechnik klassischen Metallarten auch Aluminium, Konstantan, Edelstahl, Titan sowie Metallkombinationen in Form von homogen oder gradierten Schichtsystemen erzeugt.

Beschichtung von thermosensiblen Materialien

Thermosensible Materialien wie Polymerfolien, Textilien, Holz usw. können mit dem Kalt-Plasmaspritzen z.B. metallisch beschichtet werden. Bei Textilgewebe wird dabei jede einzelne Faser umhüllt, ohne diese zu beschädigen. Durch die im Plasma vorliegenden reaktiven Spezies kann es auch zu einer gezielten chemischen / physikalischen Veränderung der Ausgangsmaterialien kommen. So kann z.B. die Stöchimetrie eines Photokatalysators mithilfe des Kaltplasmaspritzens verändert werden, was sich positiv auf die Bandlücke und damit auf die katalytische Wirkung auswirkt.

Aus der Forschung

 

Aus der Forschung

Kalt-Plasmaspritzen für dreidimensionale Schaltungsträger