Ein Beitrag zur Veränderung der Kunststoffoberfläche durch Atmosphärendruck-Plasma

Die Vorbehandlung mit Atmosphärendruck-Plasma-Düsen ist eine industrielle Technik zur gezielten Veränderung von polymeren Oberflächen. Sie verbessert beispielsweise die Haftung zwischen verschiedenen Materialien, u. a. in Kleb- und Lackierprozessen. Für die Auslegung dieser Behandlungsmethode sind bisher keine anwendungsorientierten Prozessmodelle vorhanden. In dieser Arbeit werden daher empirische Modelle entwickelt, die die Wirkung dieser Vorbehandlungsmethode auf die Verbundfestigkeit von Klebverbindungen beschreiben, eine Vorhersage ermöglichen und die Auslegung dieser Vorbehandlungsprozesse erleichtern. Die Modellierung der Verbundfestigkeit erfolgt auf unterschiedlichen Skalen. Auf der mikroskopischen Ebene ist die Oberflächenbehandlung mit Düsensystemen heterogen. Diese Ungleichmäßigkeit beruht auf den vorliegenden Strömungsbedingungen. Eine Auswirkung auf die Verbundfestigkeit wird experimentell nachgewiesen, modelliert und durch die Ergebnisse einer Strömungssimulation verifiziert. Die makroskopische Betrachtung belegt deutliche Wechselwirkungen zwischen der Verbundfestigkeit, den Materialeigenschaften und den Behandlungsparametern. Mit Hilfe der Dimensionsanalyse werden diese Abhängigkeiten erfasst und anschließend modelliert.