Geht es um die Plasmaaktivierung von Verbundmaterialien für die Herstellung von Getränke- und Lebensmittelverpackungen, werden einerseits höchste Prozessgeschwindigkeiten gefordert. Andererseits besitzen eine durchgängige Prozessdokumentation sowie lange Stand- und kurze Wechselzeiten der Verschleißteile wie Düsen hohe Priorität. Diese unterschiedlichen Anforderungen vereint das neue Plasmabrush-System PB3 von relyon plasma (vormals Reinhausen Plasma) in idealer Weise. Darüber hinaus ermöglichen verschiedene Plasmadüsen den Energiefluss temperaturangepasst auf das Substrat zu bringen.
Die Verpackung flüssiger Nahrungsmittel wie beispielsweise Milch, Sahne, Säfte und Suppen erfolgt häufig in Getränkekartons. Sie bestehen aus einem mehrschichtigen Verbund, der je nach Art und Lagerdauer des zu verpackenden Lebensmittels aus Karton, Polyethylen und Aluminium hergestellt wird. Um wettbewerbsfähig zu sein, muss der komplexe Werkstoffverbund zu niedrigen Preisen hergestellt werden. Dies erfolgt in Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit Bahnbreiten von häufig mehreren Metern und mit enormen Prozessgeschwindigkeiten. Für eine hohe Qualität des Laminats und um dessen Haltbarkeit an Schwachpunkten wie Ausgießöffnungen und Siegelnähten zu gewährleisten, erfolgt im Herstellungsprozess eine Plasmaaktivierung/-Feinstreinigung der Schichten. Dabei kann das unter Atmosphärendruck arbeitende Plasmabrush-System PB3 der relyon plasma GmbH (vormals Reinhausen Plasma GmbH) entscheidende Trümpfe ausspielen. Dazu zählt der modulare Aufbau des Systems mit Hochspannungsstromquelle, Plasmaerzeuger und -düse.
Leistungsstarke Hochspannungsquelle mit CAN-Bus-Schnittstelle
Versorgt mit Energie wird der der Plasmaerzeuger PB3 durch eine leistungsstarke Hochspannungsstromquelle. Sie ist mit modernster Halbleitertechnik ausgestattet. Diese verleiht dem System nicht nur seine hohe Effizienz, sondern reduziert auch die Abwärme. Eine zusätzliche Kühlung ist daher nicht erforderlich. Eingebettet ist die Technik in ein 19"-Standardgehäuse für die einfache Integration in einen handelsüblichen Schaltschrank.
Ein weiteres Plus ist die Ausstattung mit einer zeitgemäßen CAN-Bus-Schnittstelle. Sie ermöglicht die automatische Übermittlung und Erfassung aller relevanten Prozessdaten und damit eine problemlose Dokumentation. Eventuell im Prozess auftretende Probleme lassen sich dadurch nicht nur schneller erkennen, sondern auch deren Ursache einfacher feststellen.
Einfache Integration und variable Behandlungsbreite
Der mechanisch und thermisch extrem robuste Plasmaerzeuger PB3 kommt ebenfalls ohne zusätzliche aktive Kühlung aus. Durch seine sehr kompakte Bauweise, bei der leichte und moderne Materialen eingesetzt werden, ermöglicht er die einfache Integration in bestehende und neue Produktionsanlagen. Einen Beitrag dazu leistet auch der Standardanschluss für die Gasversorgung - meist Druckluft. Die Behandlungsbreite kann durch den Einsatz mehreren Systeme in Reihen- oder Matrixanordnung mehrere Meter betragen. Die Behandlung von nur wenige Millimeter großen Flächen ist ebenfalls möglich.
Hoher Durchsatz und optimale Prozesssicherheit
Erzeugt wird das Plasma durch eine hochfrequente, gepulste Gleichspannung mit direkter Bogenentladung. Dabei wird, im Vergleich zu einer Corona- oder dielektrischen Entladung, deutlich mehr Energie auf das Substrat gebracht und dadurch eine höhere Wirksamkeit erzielt. Daraus resultiert ein höherer Durchsatz. Gleichzeitig arbeitet der Plasmaerzeuger auch unter widrigen Bedingungen zuverlässig und wird durch Veränderungen in der Umgebung nicht beeinträchtigt, so dass der Aktivierungsprozess gleichmäßig und prozesssicher abläuft.
Prozessanpassung durch unterschiedliche Düsen
Um den Energiefluss beziehungsweise die Temperaturbelastung der Substratoberfläche an die jeweiligen Anforderungen anzupassen - durch eine höhere Temperatur kann die Prozessgeschwindigkeit und damit der Durchsatz häufig erhöht werden - bietet relyon plasma drei unterschiedliche Düsenvarianten. Sie sind ausgelegt für Behandlungen mit kühleren, mittleren oder hohen Temperaturen. Eine "Feinjustierung" der Temperatur kann außerdem durch die Steuerung der Hochspannungsquelle erfolgen: Über den CAN-Bus lässt sich die Leistung des Plasmas stufenlos beispielsweise zwischen 40 und 100 Prozent einstellen.
Hohe Systemverfügbarkeit durch lange Düsenstandzeiten
Wie bei allen Plasmasystemen sind auch die Düsen des Plasmabrush PB3 Verschleißteile. Allerdings zeichnen sie sich durch überdurchschnittlich lange Wechselintervalle aus. Sie liegen, je nach Aktivierungsprozess, zwischen 500 und 1.000 Betriebsstunden. Neben der langen Standzeit trägt auch der schnelle Wechsel zur optimierten Systemverfügbarkeit bei: Die Plasmadüsen sind frei zugänglich und können einfach mit einer Überwurfmutter an- beziehungsweise abgeschraubt werden.
Die Verpackung flüssiger Nahrungsmittel wie beispielsweise Milch, Sahne, Säfte und Suppen erfolgt häufig in Getränkekartons. Sie bestehen aus einem mehrschichtigen Verbund, der je nach Art und Lagerdauer des zu verpackenden Lebensmittels aus Karton, Polyethylen und Aluminium hergestellt wird. Um wettbewerbsfähig zu sein, muss der komplexe Werkstoffverbund zu niedrigen Preisen hergestellt werden. Dies erfolgt in Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit Bahnbreiten von häufig mehreren Metern und mit enormen Prozessgeschwindigkeiten. Für eine hohe Qualität des Laminats und um dessen Haltbarkeit an Schwachpunkten wie Ausgießöffnungen und Siegelnähten zu gewährleisten, erfolgt im Herstellungsprozess eine Plasmaaktivierung/-Feinstreinigung der Schichten. Dabei kann das unter Atmosphärendruck arbeitende Plasmabrush-System PB3 der relyon plasma GmbH (vormals Reinhausen Plasma GmbH) entscheidende Trümpfe ausspielen. Dazu zählt der modulare Aufbau des Systems mit Hochspannungsstromquelle, Plasmaerzeuger und -düse.
Leistungsstarke Hochspannungsquelle mit CAN-Bus-Schnittstelle
Versorgt mit Energie wird der der Plasmaerzeuger PB3 durch eine leistungsstarke Hochspannungsstromquelle. Sie ist mit modernster Halbleitertechnik ausgestattet. Diese verleiht dem System nicht nur seine hohe Effizienz, sondern reduziert auch die Abwärme. Eine zusätzliche Kühlung ist daher nicht erforderlich. Eingebettet ist die Technik in ein 19"-Standardgehäuse für die einfache Integration in einen handelsüblichen Schaltschrank.
Ein weiteres Plus ist die Ausstattung mit einer zeitgemäßen CAN-Bus-Schnittstelle. Sie ermöglicht die automatische Übermittlung und Erfassung aller relevanten Prozessdaten und damit eine problemlose Dokumentation. Eventuell im Prozess auftretende Probleme lassen sich dadurch nicht nur schneller erkennen, sondern auch deren Ursache einfacher feststellen.
Einfache Integration und variable Behandlungsbreite
Der mechanisch und thermisch extrem robuste Plasmaerzeuger PB3 kommt ebenfalls ohne zusätzliche aktive Kühlung aus. Durch seine sehr kompakte Bauweise, bei der leichte und moderne Materialen eingesetzt werden, ermöglicht er die einfache Integration in bestehende und neue Produktionsanlagen. Einen Beitrag dazu leistet auch der Standardanschluss für die Gasversorgung - meist Druckluft. Die Behandlungsbreite kann durch den Einsatz mehreren Systeme in Reihen- oder Matrixanordnung mehrere Meter betragen. Die Behandlung von nur wenige Millimeter großen Flächen ist ebenfalls möglich.
Hoher Durchsatz und optimale Prozesssicherheit
Erzeugt wird das Plasma durch eine hochfrequente, gepulste Gleichspannung mit direkter Bogenentladung. Dabei wird, im Vergleich zu einer Corona- oder dielektrischen Entladung, deutlich mehr Energie auf das Substrat gebracht und dadurch eine höhere Wirksamkeit erzielt. Daraus resultiert ein höherer Durchsatz. Gleichzeitig arbeitet der Plasmaerzeuger auch unter widrigen Bedingungen zuverlässig und wird durch Veränderungen in der Umgebung nicht beeinträchtigt, so dass der Aktivierungsprozess gleichmäßig und prozesssicher abläuft.
Prozessanpassung durch unterschiedliche Düsen
Um den Energiefluss beziehungsweise die Temperaturbelastung der Substratoberfläche an die jeweiligen Anforderungen anzupassen - durch eine höhere Temperatur kann die Prozessgeschwindigkeit und damit der Durchsatz häufig erhöht werden - bietet relyon plasma drei unterschiedliche Düsenvarianten. Sie sind ausgelegt für Behandlungen mit kühleren, mittleren oder hohen Temperaturen. Eine "Feinjustierung" der Temperatur kann außerdem durch die Steuerung der Hochspannungsquelle erfolgen: Über den CAN-Bus lässt sich die Leistung des Plasmas stufenlos beispielsweise zwischen 40 und 100 Prozent einstellen.
Hohe Systemverfügbarkeit durch lange Düsenstandzeiten
Wie bei allen Plasmasystemen sind auch die Düsen des Plasmabrush PB3 Verschleißteile. Allerdings zeichnen sie sich durch überdurchschnittlich lange Wechselintervalle aus. Sie liegen, je nach Aktivierungsprozess, zwischen 500 und 1.000 Betriebsstunden. Neben der langen Standzeit trägt auch der schnelle Wechsel zur optimierten Systemverfügbarkeit bei: Die Plasmadüsen sind frei zugänglich und können einfach mit einer Überwurfmutter an- beziehungsweise abgeschraubt werden.
