Povrchová úprava hliníku pomocí RF plazmové tužky

Aluminum surface treatment by the RF plasma pencil

journal article - other

en

The effects of atmospheric RF plasma treatment on aluminum sheets were studied. The treatment was performed with the plasma pencil developed at Masaryk University, using Ar and Ar/O2 gas mixtures. The surface free energy of treated sheets increased up to 72.6 mJ/m2, which later resulted into higher adhesion between the STEEL industrial protective varnish and the plasma treated aluminum sheets. The adhesion properties were tested by ISO-certified Erichsen and bending tests. A set of IR spectroscopy measurements in ATR mode proved significant plasma surface cleaning, generation of OH groups and surface oxidation. The addition of O2 into the Ar flowresulted in stronger oxidation of aluminum,whichwasmeasured by the EDX technique. The surface of aluminum sheets became porous after the plasma treatmentwith Ar. The smoothening of pores occurred after adding a small amount of O2 into the Ar flow.

Účinky atmosférického RF plazmatu na povrchu hliníkových plechů byly studovány.Ošetření povrchu bylo provedeno s plazmovou tužkou vyvinutou na Masarykově univerzitě, za použití směsi plynů Ar a Ar/O2. Povrchová volná energie ošetřených plechů byla zvýšena až na 72,6 mJ/m2, která později vyústila do vyšších adhezí mezi povlakem STEEL a hliníkovým plechem po ošetření plazmou. Adhezní vlastnosti byly testovány ISO certifikovanou Erichsenovou zkouškou a ohybovou zkouškou. Soubor spektroskopických měření IR v režimu ATR ukázal významné uplatnění plazmy při čistění povrchu generací OH skupin a oxidaci povrchu. Přidání O2 do Ar přispívá k silnějšímu účinku oxidaci hliníku, které bylo zjištěno měřením metodou EDX. Na hliníkovém plechu vznikl porézní povrch od Ar a k vyhlazení póru došlo po přidání malého množství O2 do Ar.

The effects of atmospheric RF plasma treatment on aluminum sheets were studied. The treatment was performed with the plasma pencil developed at Masaryk University, using Ar and Ar/O2 gas mixtures. The surface free energy of treated sheets increased up to 72.6 mJ/m2, which later resulted into higher adhesion between the STEEL industrial protective varnish and the plasma treated aluminum sheets. The adhesion properties were tested by ISO-certified Erichsen and bending tests. A set of IR spectroscopy measurements in ATR mode proved significant plasma surface cleaning, generation of OH groups and surface oxidation. The addition of O2 into the Ar flowresulted in stronger oxidation of aluminum,whichwasmeasured by the EDX technique. The surface of aluminum sheets became porous after the plasma treatmentwith Ar. The smoothening of pores occurred after adding a small amount of O2 into the Ar flow.

hliník, plazmová tužka, plazmová oxidace; Ar/O2 plazma

Aluminum; Plasma pencil; Plasma oxidation; Ar/O2 plasma

2012

25.05.2012

Elsevier,B.V.

Švýcarsko

0257-8972

206

19-20

4140–4145

6