Mordentado con plasma a baja presión

1. ¿Cómo funciona el mordentado por medio de plasma?

En el mordentado con plasma se utilizan gases de proceso que pueden conducir al material a tratar al estado gaseoso. El gas enriquecido con el material base se extrae por bombeo y se aporta nuevo gas de proceso. De esta manera se logra un desgaste continuado. Una máscara protectora (p. ej. de cromo) resistente al gas de proceso permite proteger determinadas zonas. De esa forma, se puede estructurar selectivamente una superficie. Esta estructuración está en el entorno de los nanómetros.

AplicaciónGrupoMaterialTipo de gasPresión [mbar]Potencia [%]Tiempo [min]
Mordentado  MetalAluminioCCl40,2 - 0,510030 - 120
AluminioBCl30,2 - 0,510030 - 120
TitanioNF30,1 - 0,410030 - 120
PlásticoPOMO2 / O2+CF40,1 - 0,410030 - 120
PPSO20,1 - 0,410030 - 120
PTFEH20,2 - 0,510020 - 120
OtrosAl2O3Cl2+Ar0,1 - 0,610030 - 120
SiO2CF40,1 - 0,3100 (con RIE)30 - 120

Mordentado con generador de baja frecuencia o alta frecuencia en funcionamiento RIE

Mordentado de PTFE con generador de baja frecuencia o generador de 13,56 MHz en funcionamiento PE

2. ¿Es posible el mordentado de metales?

El mordentado de metales es posible en principio, aunque solo con gases altamente corrosivos, que puedan corroer el metal. Para reforzar el efecto de mordentado, se pueden precalentar las piezas, o bien, si hay una cámara de calentamiento instalada en el sistema de plasma, calentarlas de forma continua.

GrupoMaterialTipo de gasPresión [mbar]Potencia [%]Tiempo [min]
MetalAluminio

Ar

(Mordentado por pulverización catódica)

0,2 - 0,510030 - 120
PlataAr0,1 - 0,410030 - 120
TitanioNF30,1 - 0,410030 - 120

Los parámetros de proceso potencia y tiempo se deben ajustar según las especificaciones del sistema (tipo y potencia del generador, armado de los electrodos) y las propiedades del material de la pieza.

3. ¿Qué plásticos se pueden someter al mordentado?

Con estos procesos se someten al mordentado principalmente las superficies de plástico.

El mordentado es muy importante en el caso de plásticos difíciles de pintar y pegar, como POM, PPS y PTFE. Por medio de una superficie ampliada se logra una adherencia mejor.

Los gases típicos para el mordentado son oxígeno, diferentes combinaciones gaseosas de flúor y cloro, y también hidrógeno.

GrupoMaterialTipo de gasPresión [mbar]Potencia [%]Tiempo[min]
PlásticosPOMO2 / O2 + CF40,1 - 0,410030 - 120
PPSO20,1 - 0,410030 - 120
PTFEH20,2 - 0,510020 - 120

(Los parámetros de proceso potencia y tiempo se deben ajustar según las especificaciones del sistema (tipo y potencia del generador, armado de los electrodos) y las propiedades del material de la pieza).

Mordentado de POM

4. ¿El vidrio y la cerámica se pueden someter al mordentado?

El mordentado con plasma de vidrio al vacío es caro y lleva mucho tiempo. Las partículas de gas ionizado desgastan el vidrio muy lentamente. El vidrio está compuesto en su mayor parte por  SiO2 y por eso se puede, en principio, someter a mordentado con hidrocarburos fluorados (con adición de oxígeno.

El bajo índice de erosión y el consiguiente prolongado tiempo de procesamiento originan los altos costes de estos procesos.

Las cerámicas (p. ej.: Al2O3) se pueden someter al mordentado con gases corrosivos y no corrosivos.

Entre los gases corrosivos se cuentan todos aquellos que contienen cloro y flúor. A los no corrosivos corresponde el argón.

Como principio general, se puede decir que los gases fluorados tienen un mayor índice de erosión que otros gases no corrosivos, y que los gases clorados tienen un mejor efecto de mordentado que los gases no corrosivos.

Para el mordentado de Al2O3 resultan mejores los gases fluorados.

GrupoMaterialTipo de gasPresión[mbar]Potencia[%]Tiempo[min] 
OtrosAl2O3CF40,1 - 0,610030 - 120
SiO2CF40,1 - 0,3100 (con RIE)30 - 120

(Los parámetros de proceso potencia y tiempo se deben ajustar según las especificaciones del sistema (tipo y potencia del generador, armado de los electrodos) y las propiedades del material de la pieza).

5. ¿Cuáles son las aplicaciones posibles?

Encontrará más información en «Aplicaciones».