Oppervlakte-energie verbeteren | Vergelijking Corona & Plasma

Wat is oppervlakte-energie, en waarom een hoge oppervlakte-energie belangrijk voor het verlijmen van een print op een oppervlak?

In de materiaalkunde verwijst oppervlakte-energie naar de arbeid die nodig is om een interface tussen twee verschillende fasen te creëren.

Bijvoorbeeld: wanneer je een druppel water op een tafelblad legt, spreidt de druppel uit totdat de oppervlaktespanning gelijkmatig verdeeld is. Deze egalisatie van de oppervlaktespanning vereist arbeid, en deze arbeid wordt geleverd door de oppervlakte-energie.

Over het algemeen kost het minder arbeid om een interface te creëren tussen twee materialen met een vergelijkbare chemische samenstelling en structuur. Dat is de ook de reden waarom het hebben van een hoge oppervlakte-energie belangrijk is bij het verlijmen van prints op een oppervlak: het zorgt voor een sterkere hechting tussen de print en het oppervlak.

Oppervlakte-energie kan ook worden gebruikt voor het berekenen van de contacthoek, de hoek waaronder een vloeistof contact maakt met een vast oppervlak. De contacthoek wordt bepaald door de verhouding tussen de oppervlakte-energie van de vloeistof en de vaste stof. Een hoge oppervlakte-energie betekent dat de vloeistof de vaste stof zal bevochtigen (oftewel: contact zal maken), en een lage oppervlakte-energie betekent dat de vloeistof de vaste stof niet zal bevochtigen.

De contacthoek is belangrijk voor veel toepassingen, bijvoorbeeld schilderen en coaten. Hierbij bepaalt de contacthoek hoe goed de verf of coating aan de ondergrond hecht.

Het artikel wordt vervolgd onder de video “Wat is oppervlakte-energie?”.

De twee meest gebruikte oppervlaktebehandelingen om de oppervlakte-energie van materialen te verbeteren: coronabehandeling en plasmabehandeling?

Oppervlakte-energie is de kracht die bepaalt hoe goed een materiaal interageert met een ander materiaal. Om de oppervlakte-energie van een materiaal te verbeteren moet de moleculaire structuur van het oppervlak worden veranderd, zodat het beter compatibel is met andere materialen.

Voor het verbeteren van de oppervlakte-energie zijn verschillende methoden beschikbaar, waaronder coronabehandeling en plasmabehandeling.

Coronabehandeling is een veelgebruikte vorm van oppervlaktebehandeling. Hierbij wordt met behulp van een elektrode een elektrisch veld rond het materiaal opgewekt. Door dit veld worden de moleculen aan het oppervlak van het materiaal afgebroken, waarna het oppervlak een meer compatibele structuur aanneemt.

Plasmabehandeling is een vergelijkbaar proces, alleen wordt hierbij gebruik gemaakt van plasma in plaats van een elektrisch veld om de oppervlaktemoleculen van het materiaal af te breken. Het hervormde oppervlak dat hieruit voortkomt heeft een verbeterde compatibiliteit met andere materialen.

Het artikel wordt vervolgd onder de video “Wat is het verschil tussen Corona en Plasma?”.

Wat zijn de voordelen van het gebruik van oppervlaktebehandeling om de oppervlakte-energie van materialen te verbeteren?

Het gebruik van oppervlaktebehandeling om de oppervlakte-energie van materialen te verbeteren heeft meerdere voordelen, bijvoorbeeld:

1. Verhoogde bevochtigbaarheid: Oppervlaktebehandelingen kunnen de bevochtigbaarheid van een materiaal vergroten, waardoor deze makkelijker kan interageren met andere stoffen. Dit kan gunstig zijn voor toepassingen waarbij hechting of verlijming gewenst is.
2. Verbeterde duurzaamheid: Oppervlaktebehandelingen kunnen de duurzaamheid van een materiaal verbeteren door de bestendigheid tegen slijtage en andere vormen van schade te vergroten.
3. Esthetische aantrekkelijker: Oppervlaktebehandelingen kunnen materialen een meer gepolijst en mooier uiterlijk geven. Dit kan gunstig zijn voor producten die in de openbare ruimte tentoongesteld of gebruikt worden.
4. Verbeterde functionaliteit: Oppervlaktebehandelingen kunnen de bruikbaarheid van een materiaal verbeteren door het beter bestand te maken tegen omgevingsfactoren zoals hitte, licht of chemicaliën. Dit kan vooral gunstig zijn voor producten die onder zware of moeilijke omstandighedeh moeten functioneren.

Hoe wordt oppervlakte- energie gemeten?

Er zijn verschillende manieren om oppervlakte-energie te meten, maar de meest gebruikte methode is door middel van contacthoekanalyse. Hierbij wordt de hoek gemeten waaronder een vloeistof contact maakt met een vast oppervlak. Hoe hoger de oppervlakte-energie van het materiaal, hoe lager de contacthoek.

Een lage contacthoek betekent dat de vloeistof het oppervlak makkelijker nat maakt, wat wijst op een sterkere interactie tussen de twee materialen. Een andere manier om oppervlakte-energie te meten is door het uitvoeren van adhesietesten.

Hierbij wordt de kracht gemeten die nodig is om twee aan elkaar gebonden materialen te scheiden.

Hoe hoger de oppervlakte-energie van het materiaal, hoe hoger de adhesie-arbeid. Dit duidt op een sterkere hechting tussen de twee materialen.

Vergelijking van de methoden voor verbetering van de oppervlakte-energie

Bij het vergelijken van de drie methoden voor het verbeteren van oppervlakte-energie kan naar een aantal factoren worden gekeken. Bijvoorbeeld:

1. Effectiviteit: Alle methoden zorgen op effectieve wijze voor verbetering van de oppervlakte-energie van een materiaal.

Echter wordt oppervlaktebehandeling over het algemeen als het meest effectief beschouwd.

Plasma- en corona-behandeling wordt over het algemeen als de meeste effectieve methode beschouwd: deze aanpak is beter in staat om de oppervlaktemoleculen van het materiaal af te breken dan andere methoden.

Dit resulteert in een hervormd oppervlak dat beter compatibel is met andere materialen.

2. Veiligheid: Bij vlambehandeling wordt gebruik gemaakt van open vuur, wat gevaar kan opleveren. Bij coronabehandeling en plasmabehandeling wordt geen gebruik gemaakt van open vuur: hierdoor zijn dit veiligere opties.

Welke methode is het beste voor mijn toepassing?

Dit hangt af van uw specifieke behoeften en vereisten. Alle drie de methoden kunnen effectief zijn voor het verbeteren van de oppervlakte-energie van materialen. Echter wordt oppervlaktebehandeling over het algemeen als het meest effectief beschouwd.

Is veiligheid een prioriteit? Dan zijn coronabehandeling of plasmabehandeling wellicht betere keuzes. Is daarentegen de tijdsduur van belang, dan is coronabehandeling wellicht de beste optie.

Uiteindelijk hangt de beste methode voor uw toepassing af van uw specifieke behoeften en vereisten.

Surface treament FAQ