Dans divers procédés de fabrication, l'optimisation de surface est cruciale pour la qualité des produits. La technologie excimère s'est imposée comme une méthode de pointe pour le traitement de surface. Ses atouts résident dans la préparation et l'activation très efficaces et précises des couches de matériaux. Le rayonnement UV généré ne transportant pratiquement pas d'énergie thermique, les dommages thermiques sont également éliminés. La haute énergie photonique permet, quant à elle, de rompre de nombreuses liaisons. Cet article présente les principes, les avantages et les applications industrielles de la technologie excimère.
Principes de base de la technologie excimère
La technologie excimère repose sur la formation de molécules de gaz instables et excitées (appelées excimères), générées par une décharge électrique. Lors de leur désintégration rapide, ils libèrent de l'énergie sous forme de rayonnement de haute énergie (photons de haute énergie) dans une gamme de longueurs d'onde étroite.
Différents gaz nobles ou halogénures de gaz nobles peuvent être utilisés, chacun émettant un rayonnement caractéristique, généralement à spectre étroit, comme le xénon (172). On utilise du chlorure de krypton (222 nm), de l'iodure de xénon (253 nm) ou du chlorure de xénon (308 nm). Une décharge à barrière diélectrique (DBD) est utilisée pour exciter les excimères entre une électrode interne et les électrodes externes d'une enceinte en verre étanche aux gaz. Une tension alternative de l'ordre de plusieurs milliers de volts est utilisée pour l'excitation. La tension alternative pulsée utilisée par Radium TECH augmente l'efficacité du xénon à environ 40 %.
Les émetteurs excimères permettent le traitement des couches supérieures du matériau sans endommager les couches sous-jacentes; la profondeur de pénétration du rayonnement dépend principalement des propriétés du substrat. Comme le rayonnement UV généré ne transporte pratiquement pas d'énergie thermique, tout dommage thermique est impossible. Cela rend la technologie excimère particulièrement précieuse pour le traitement des matériaux sensibles.
Applications et matériaux
Les excimères sont également utilisés dans les lasers à gaz, appelés lasers à excimères. Dans ces derniers, le milieu actif est principalement constitué d'halogénures de gaz rares (plus précisément d'exciplexes), ce qui permet la génération d'un rayonnement électromagnétique dans la gamme des ultraviolets. Une application bien connue est la chirurgie oculaire au laser. Cependant, il ne faut pas confondre les lasers à excimères avec les lampes à excimères présentées ici.
En pratique, les lampes à excimères sont fréquemment utilisées dans la fabrication de meubles et de revêtements de sol pour le matage des laques. Elles sont également utilisées dans la fabrication de microprocesseurs, pour le nettoyage des dispositifs médicaux et pour une adhérence optimale des laques et des revêtements. Les lampes à excimères peuvent être utilisées pour traiter des pièces fabriquées à partir de matériaux tels que le plastique, le métal et le verre.
La haute énergie des photons permet la création de textures de surface spécifiques, essentielles pour les étapes de fabrication ultérieures ou pour l'utilisation finale. Il en résulte une grande polyvalence et une efficacité accrue de cette technologie dans divers contextes industriels. Outre la création de textures, l'effet de nettoyage UV est parfois également recherché.
Avantages de la technologie excimère
Optimisation des procédés de fabrication
La technologie excimère permet, par exemple, de matifier les laques acryliques sans agents matifiants, ce qui améliore leur durabilité et leur finition de surface. Le rayonnement est immédiatement utilisable sans chauffage et peut être désactivé, ce qui optimise l'efficacité et la consommation d'énergie. Vous trouverez plus d'informations à ce sujet sous Matification excimère.
Activation de surface améliorée
La préparation de la structure de surface permet d'améliorer les forces d'adhérence aux surfaces de contact des matériaux (les propriétés d'adhérence). L'activation de surface par UV est utile dans les industries automobile et aérospatiale, où des liaisons solides et durables sont particulièrement importantes.
Protection des surfaces sensibles
Un avantage clé de la technologie excimère est sa capacité à traiter avec précision les surfaces sensibles sans les endommager. Ceci est crucial dans les industries de l'électronique et des semi-conducteurs, où l'intégrité des matériaux est essentielle à leur fonctionnement.
Nettoyage efficace des surfaces
La technologie UV excimère permet également un nettoyage efficace des surfaces en éliminant les contaminants et les couches d'oxyde. Ceci améliore non seulement l'esthétique, mais aussi la durabilité des composants, des machines ou des matériaux.
Conclusion: Lampes excimères polyvalentes
Comme le démontre cet article, la technologie excimère combine de nombreux avantages pour le traitement des surfaces dans diverses industries. Sa capacité à traiter ou nettoyer avec précision et délicatesse les matériaux sensibles en fait un outil précieux. Cette technologie facilite une fabrication efficace et de haute qualité. Chez Radium Tech, nous proposons différentes lampes à excimères au xénon et fabriquons également des lampes à excimères utilisant d'autres excimères, offrant ainsi différentes longueurs d'onde.
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