La optimización de materiales en el área del rendimiento del producto es fundamental para ser competitivo en el mercado actual. Lamentablemente, los mejores materiales para un rendimiento optimizado del producto no siempre son los más fáciles de ensamblar, unir, limpiar o recubrir. El plasma brinda soluciones a estos difíciles problemas de fabricación, ya que proporciona superficies limpias y activadas que promueven y optimizan una unión fiable que garantice el rendimiento del producto. El recubrimiento por plasma permite a los fabricantes cambiar permanentemente las propiedades de los materiales para muchas aplicaciones industriales. El plasma es una alternativa limpia y ecológica a los disolventes y lineamientos de limpieza complejos y extremadamente regulados.
En la industria aeroespacial, los materiales suelen elegirse por sus propiedades mecánicas optimizadas, como peso, resistencia o estabilidad térmica. Un equipo de fabricación en esta industria a menudo tiene que lograr un equilibrio entre estas propiedades y otros atributos del material. Generalmente, uno de estos atributos es la energía superficial en relación con la fuerza de unión. La activación y la limpieza por plasma son, a menudo, procesos críticos en la optimización de la fabricación aeroespacial.
Las aplicaciones del procesamiento por plasma en la fabricación de automóviles continúan avanzando. Algunas de las aplicaciones más comunes son la activación y la limpieza por plasma. La activación de polipropileno relleno de vidrio o talco, uretano termoplástico y olefina termoplástica para promover la adhesión es común. Otra aplicación común es usar una fuente de plasma atmosférico para limpiar y activar superficies de acoplamiento mecanizadas antes de la aplicación del sellador y el ensamblaje; por ejemplo, usar un sellador entre los componentes del motor. Este proceso de activación proporciona un sello hermético covalente en las superficies de acoplamiento. La activación por plasma también se usa comúnmente en aplicaciones de recubrimiento a base de agua, donde los materiales plantean dificultades para unirse de manera fiable a una superficie con baja energía superficial. Por ejemplo, todos los fabricantes de automóviles europeos utilizan pinturas a base de agua para los vehículos y muchos preparan las superficies mediante activación por plasma.
Biotecnología
La fabricación de productos médicos requiere los más altos niveles de limpieza y activación de superficies. El procesamiento por plasma permite producir superficies ultralimpias. Esta capacidad hace posible la limpieza de materiales a nivel molecular, eliminando la contaminación; esto no puede lograrse mediante otros métodos de limpieza. Es posible eliminar los contaminantes en trazas de las microestructuras o pequeñas grietas de una superficie, lo que da como resultado superficies limpias sin materiales extraños, contaminación y pirógenos.
La venta de bienes de consumo en el mercado actual se ve fuertemente impulsada por el costo y la calidad. En la actualidad, los consumidores pueden conocer rápidamente la calidad y el valor de un producto gracias a la disponibilidad de la información. La activación de superficies por plasma es una herramienta de fabricación que permite unir materiales con una filosofía consciente de la confiabilidad y los costos que no estaba fácilmente disponible en el pasado. La capacidad de realizar uniones covalentes con un material con el que anteriormente era difícil trabajar debido a la baja energía superficial es cosa del pasado. Un ejemplo es el tratamiento de juntas en sistemas de calentamiento de agua caliente. La activación por plasma permite que el adhesivo se adhiera al material de la junta de modo que, al ensamblarse, esta no se desplace.
El procesamiento por plasma se utiliza en muchas aplicaciones en la industria de la electrónica actual. En la actualidad, es muy común la activación por plasma de componentes de teléfonos móviles antes de la colocación de los materiales adhesivos en la línea de fabricación. La activación y limpieza de placas electrónicas y bondpads (dados de circuito) antes del enchapado o revestimiento de conformación es otra aplicación que se vuelve cada vez más común. El procesamiento por plasma es un excelente método de reducir los óxidos en los metales que se utilizan con frecuencia en la fabricación de bondpads.
La industria médica y de las ciencias biológicas ha sido testigo de grandes innovaciones. Los avances en la miniaturización de dispositivos, la investigación del ADN y la microfluídica han progresado rápidamente con la ayuda del tratamiento por plasma en el proceso de fabricación. El proceso de activación por plasma en la fabricación de dispositivos respalda el uso de materiales que anteriormente no eran opciones viables. Los avances en la unión de materiales microfluídicos utilizados para crear dispositivos de diagnóstico médico proporcionan aumentos en la presión y el uso de materiales que no eran posibles en el pasado.
El tratamiento por plasma se utiliza para procesar semiconductores en el grabado de dispositivos, activación y limpieza de obleas, eliminación de fotorresistencia, limpieza de marcos de plomo antes del empaque, reducción de óxido de los bondpads antes de la unión y mucho más. Los avances en la tecnología del procesamiento por plasma han sido una parte integral de la miniaturización y el crecimiento de la industria de los semiconductores.
Los procesos de limpieza, activación, grabado y recubrimiento por plasma se utilizan en la fabricación de productos solares. Cada estrategia de fabricación utiliza estas tecnologías individuales de diferente forma para generar el producto final. A medida que la tecnología solar cambie y se desarrollen nuevas celdas solares más eficientes, la tecnología de plasma será esencial para respaldar estos esfuerzos de producción.
El procesamiento por plasma para textiles tiene muchas aplicaciones, desde la limpieza y activación hasta el proceso de recubrimiento o funcionalización de la superficie para promover otros procesos. Estos procesos se pueden completar por lotes o en un método continuo. El uso de la activación por plasma en la industria de la confección activa el tejido, por lo que la química de fabricación asegura la unión en los procesos posteriores.
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