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類別:大氣壓等離子清洗機
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大氣壓等離子清(qīng)洗機係統由三大主要部分組成:
1、主(zhǔ)機(jī)連接電(diàn)源(yuán)連接冷卻的(de)處理氣體高射頻電壓(yā)等離子源控製模塊氣體控製模塊前麵板的操作控製係統。
2、傳輸氣(qì)體和能量的柔性導管。
3、等離子噴頭:由中間電極、外部電極和絕緣區域(yù)組成。
● 高壓射頻發生器將常電壓轉變成(chéng)高電(diàn)壓(超過10KV),這對(duì)於形成高壓放電是(shì)必須的。
● 高電壓和冷卻的處理(lǐ)氣體是通過柔性導管(guǎn)傳輸到放電(diàn)區(qū)域(yù)的(de)。
● 氣流中的活性元素(i+, e-, r *)會在(zài)放(fàng)電(diàn)區域內產生電弧。
● 活性氣流在經過特殊的噴頭口時被(bèi)聚(jù)焦在樣品表麵上達到處理的效果(guǒ)。
● 等離子噴槍(動態旋轉型);最大轉速:3000轉/分;處(chù)理寬度:3-60mm采(cǎi)用進口一體特殊陶(táo)瓷絕緣,永(yǒng)久不擊穿;等(děng)離子(zǐ)噴嘴及放電電極采(cǎi)用進口合金材料,耐高溫、抗氧化、長壽命。
● 發生器電源控製係統 大氣等離子清洗機>> 刹車片大氣(qì)等離子清(qīng)洗機
電漿等離子清洗機頻率 16-20KHZ雙脈衝(chōng)二次逆變,功率(lǜ) 0-1KW單獨調節,全電路(lù)保護(hù),180-250V寬範圍穩壓,輸出功率可連(lián)續調節、預置(zhì)。LCD電壓、電流顯示,具有工作狀態麵板指示機能,及自動報(bào)警與提示。
常(cháng)壓賣(mài)點:
● 功率0-1000W連續可調
● 氣壓0-1.0Mpa連續可調
● 處理範圍多種規格(gé)可選
● 工作範圍預設,參數實時調節(jiē)。
● 實(shí)時顯示工作狀態
● 故障時顯示出報警原因
● 完(wán)美配合自動化(huà)設備同步工作
【等離子(zǐ)清洗機(jī)應用及原理】
一、金(jīn)屬表麵去油及清潔
金屬(shǔ)表麵常常(cháng)會有油脂、油汙等有機物及氧化層,在進行濺射、油漆、粘合、健(jiàn)合、焊接(jiē)、銅(tóng)焊和PVD、CVD塗覆前,需要用等(děng)離子處理來得到完全潔淨和無氧化(huà)層的表(biǎo)麵。 在這種情況下的等離子處理會產生以下效果:
1.1灰化表麵有機層
-表麵會受(shòu)到化學轟擊(氧 下圖)
-在真空和(hé)瞬時高溫狀態下(xià),汙染物部分蒸發
-汙染物在高能量離子的衝擊(jī)下被擊碎並被真空帶出
-紫(zǐ)外輻射破壞汙染物
因為等離子處理每秒隻能穿(chuān)透幾個納米的厚度,所以汙染層不能太厚。指紋也適用。
1.2氧化物去(qù)除
金屬氧化物會與處理氣體發生(shēng)化學反應(下圖)
這種處理要采用氫氣或者氫氣與氬氣的混合(hé)物。有時也(yě)采用兩步(bù)處理工藝。第一步先用(yòng)氧氣氧化表麵5分鍾,第二步用氫氣和氬氣的混合物去除氧化層。也可以同時用幾種氣體進行處理。
1.3焊接
通常,印(yìn)刷線路板在焊接前要用化(huà)學(xué)助焊(hàn)劑處理。在焊接完成(chéng)後這(zhè)些化學物質必須(xū)采用等離子方法去除,否則會帶來腐蝕等問題。
1.4鍵合
好的鍵(jiàn)合常常被(bèi)電鍍、粘合(hé)、焊接操作時的殘留(liú)物削弱,這些殘留物(wù)能夠通過(guò)等離子方法(fǎ)有(yǒu)選擇地去除。同時氧化層對鍵合的質量也是有害的,也需要進行(háng)等離子清潔。
二、等(děng)離子刻蝕
在等離子(zǐ)刻蝕過程中,通過處理氣體的作用,被刻蝕物會變成氣相(例如在使用氟氣對矽刻蝕時,下圖)。處(chù)理氣體和基體物質被真空泵抽出,表(biǎo)麵連(lián)續被新鮮的(de)處理氣體覆(fù)蓋。不希望被刻蝕部分要使用材料覆蓋起來(例如半導(dǎo)體行業用鉻做覆蓋材料)。
等離子方法也用於刻(kè)蝕塑料表麵,通(tōng)過氧氣可(kě)以灰化填充混合物,同(tóng)時得到分布分析情況。刻蝕方法(fǎ)在塑料印刷和粘合時作(zuò)為預處理手段是十分重要的,如POM 、PPS和PTFE。等離子(zǐ)處理可以大大地增加粘合潤濕麵積。
三、刻蝕和灰化
PTFE刻蝕
PTFE在未(wèi)做處理的情況下不能印刷或粘合。眾(zhòng)所周知,使用活躍的(de)堿性金屬可以增強粘合能(néng)力,但是這(zhè)種方(fāng)法不容(róng)易(yì)掌握,同時溶液是有毒的。使用等離子方法不僅僅保護(hù)環境,還能達到更好效果。(下圖)
等離子結構可以使表(biǎo)麵最大化,同時在表麵形成一個活性層,這樣塑料就能夠進行粘合、印刷操(cāo)作。
PTFE混合物的(de)刻蝕
PTFE混合物的刻蝕必須十分仔細地進行,以免填充物被過度暴露,從而削弱粘合力(lì)。
處理氣體可以是氧氣、氫氣(qì)和氬氣。可以應用於PE、PTFE、TPE、POM、ABS和丙烯。
四、塑料、玻(bō)璃和陶瓷(cí)的表麵活(huó)化和清潔
塑料、玻璃、陶瓷與(yǔ)聚丙烯、PTFE一(yī)樣是沒有極性的,因此(cǐ)這些材料在印刷、粘合、塗覆前要進行處理。同時,玻璃和陶瓷表麵的輕微金屬汙染也可以用等離子方法清潔。等離子處理與灼燒(shāo)處理相比(bǐ)不會損害樣品。同時還可以十分(fèn)均勻(yún)地處理整個(gè)表麵,不會產生有毒煙氣,中空和帶縫隙的樣品也(yě)可以處理。
· 不需要用溶劑(jì)進行預處理
· 所有的塑(sù)料都能應用
· 具有環保意義
· 占用很小工(gōng)作空間
· 成本低廉
等離子表麵處理的效果可以簡單地用水來(lái)驗證,處理過的樣品表(biǎo)麵完(wán)全被(bèi)水潤濕。長時間的等離子(zǐ)處理(大於15分(fèn)鍾),材料(liào)表麵(miàn)不但被活化還會被刻蝕,刻蝕表麵具有潤濕能力。常用的處理氣體為:空氣、氧(yǎng)氣(qì)、氬氣、氬氫混合氣體、CF4等
五、等離子塗鍍
聚合
在塗鍍中兩種氣體同時進入(rù)反應艙,氣體(tǐ)在等(děng)離子環境下匯聚合。這種應用比活化和清潔的要求要嚴格一些。典型的應用是保護層的形成,應用於燃料容器、防刮表麵、類似PTFE材(cái)質的塗鍍、防水塗(tú)鍍等。塗(tú)鍍層非常薄,通常為幾個(gè)微米(mǐ),此時表麵的親和力非常好。 常用(yòng)的(de)有3種情(qíng)況
· 防水塗鍍—環己(jǐ)物
· 類似PTFE材質的塗鍍---含氟處理氣體
· 親水(shuǐ)塗鍍---乙烯醋酸
小型等離子清洗機(jī)具有成本低廉(lián)、操作靈活的特點, 與動輒十幾萬美元的(de)大型產(chǎn)品相比小型等離子清潔小型機具有以下優點:
1、可(kě)以更靈活地操作(zuò),簡便地改變處理氣體的種類和處理程序。
2、不會對人員的(de)身體造成任何傷害。
3、其成(chéng)本對於等(děng)離子處理方法來說是微不足道的。
小型等離子設備廣泛應用(yòng)於(yú)等離子清洗和表麵改性等場合。通過其處理,能夠改善材料的(de)潤濕能力(lì),使多種材料能夠進行(háng)塗(tú)覆、鍍等操作,增強粘合力、鍵合力,同時去除有機汙(wū)染物、油汙或油脂。
其具體應(yīng)用包(bāo)括:
1、塑(sù)料、玻璃和陶瓷表(biǎo)麵活化
玻璃、陶瓷和塑(sù)料(如聚丙烯、PTFE等)基本上是沒(méi)有(yǒu)極性的,因此這些材料在進行粘合、油漆(qī)和塗(tú)覆之前要進行表麵活化處(chù)理。
2、金屬去油(yóu)及清潔
金(jīn)屬表麵常常會有油脂、油汙等有機物及氧化層,在進行濺射、油漆、粘合、健合、焊接、銅焊(hàn)和PVD、CVD塗覆前,需要用等離子處理來得到完全潔淨和無氧化層的表麵。
焊接操作前(qián):通常印刷線路板在焊接前要(yào)用(yòng)化學助焊劑處理。在焊接完(wán)成後這些(xiē)化學物質(zhì)必須采用等(děng)離子方法(fǎ)去除,否(fǒu)則會(huì)帶來腐蝕等問題。
鍵(jiàn)合操作前:好(hǎo)的鍵合常常(cháng)被電鍍(dù)、粘合、焊(hàn)接操作時的殘(cán)留物削弱,這些殘留物能夠通過等離子方(fāng)法有選擇地去除(chú)。同時氧化層對鍵合的質量也是有害的,也需要進(jìn)行等離子清潔。
特 點:
· 操作簡(jiǎn)便(biàn)、成本低廉
· 高效真空(kōng)電極
· 氣體流量通過流量計和針(zhēn)閥實(shí)現精(jīng)確控製
· 功率可在200W以內調節控製(完全能夠能夠滿足清潔需要,200W以上功率用於刻蝕)
· 自動阻抗匹配
· 自由設置參數:處理時間、功率(lǜ)、氣體、壓力
· 安全保護功能:真(zhēn)空觸發、艙門鎖
【等離(lí)子(zǐ)清洗器應用方式】
1. 等離子清(qīng)洗
· 常規的清洗(xǐ)方法不能完全將材料表麵薄膜去除,而會留下(xià)一層很薄的(de)雜質層,而且溶劑清洗就是這(zhè)類典型例子。
· 等離子清洗器使用就是通過等(děng)離子體對材料表麵的轟擊(jī),輕柔地和完全地對表麵擦洗。
·等離(lí)子(zǐ)清洗將除(chú)去不可見的油膜、微(wēi)小的鏽跡和其(qí)它由於用戶接觸室外暴露等等在表麵形成的這類汙物,而且,等離子清洗不會在(zài)表(biǎo)麵留下殘餘物。
· 等離子清洗器能夠(gòu)處理多種類型材料:包括塑料、金屬、陶瓷以及幾何形(xíng)狀各異的表(biǎo)麵。
· 等離子清洗器(qì)的優點(diǎn)在於它不但能清洗(xǐ)掉表麵的汙物,而(ér)且還能增強材(cái)料表麵的粘附性能。
2. 聚合(hé)物清洗
① 聚合物的(de)表麵清洗
· 等離子消融作用通過高能的電子和離子對材料表麵的轟擊,機械(xiè)地(dì)去除汙物層。
· 等離子表麵清洗可去除可能存在於某些加(jiā)工過的聚合物的汙物層,不需要的(de)聚合物表麵塗層和弱的邊界層
② 聚合物的表麵重組
· 等離子消融作用中使用的惰性(xìng)氣體破壞了聚(jù)合物表(biǎo)麵的化學鍵從(cóng)而導致聚合物表麵自由官能團的形成(chéng)。
· 聚合物表麵的自由官能團重新成鍵形成原始的聚合物結(jié)構,也能與在相同的聚合物鏈上(shàng)鄰近(jìn)的自由官能團成(chéng)鍵,或與在不同的聚合物鏈上附近的自由官能團(tuán)成鏈。
· 聚合物表麵結構重組(zǔ)能夠改進表麵的(de)硬度和化學抗性。
③ 聚合物的表麵改性
· 等離子(zǐ)消融作用破壞了聚合物表麵的化學鍵,從而導致聚合物表麵 自由官(guān)能團的形成。
· 基於等離子過程氣體的化學性質,這些表麵自由官能團與等離子中(zhōng)原子或化(huà)學基(jī)的(de)連接形成(chéng)了新的聚合物功(gōng)能組(zǔ),代替舊的表麵聚合(hé)物功能組。
· 聚合物表(biǎo)麵改性能夠改變材料表麵的化學性質,而材(cái)料整體性質不會改(gǎi)變。
④ 聚合物的表麵鍍膜
· 等離子鍍膜是通過過程氣體的聚合作用在(zài)材料基層表麵形成一(yī)層薄的等(děng)離(lí)子塗層。
· 如果被使用的(de)生產氣體由複合分子組成,如:甲(jiǎ)烷、四氟化物(wù)、碳,那麽他們在等離子(zǐ)態將破裂,形成自由的官能單體,這些官能單(dān)體將在聚合物表(biǎo)麵成鍵和重新化合在聚合物表麵(miàn)鍍膜(mó)。
· 這種(zhǒng)聚合物表麵塗層(céng)能明(míng)顯(xiǎn)地改變表麵的滲(shèn)透性和磨擦性。
⒊ 生物材料
①. 消毒(dú)、殺菌(jun1):
· 等離子消毒處理在醫療設(shè)備的消毒殺菌上(shàng)得到了許多認可。
· 等離子處理在醫療器具的同步清洗和消(xiāo)毒上有(yǒu)很大潛力。
· 等離子消毒殺菌特別(bié)適用(yòng)於對(duì)高溫、化學物質、照射(shè)、過敏的醫學器(qì)具或牙科移植物及設(shè)備的清洗(xǐ)。
②. 粘附力的提高
· 很多生物材料的介質表麵(miàn)能量很低,使它很(hěn)難有(yǒu)效地進行粘附和塗層。
· 等(děng)離子表麵活化導(dǎo)致表麵功能組的形成,這(zhè)些功能組將加強生物(wù)材料表麵能量和改善界麵(miàn)的粘附力。
③. 浸潤性
· 大多數未處理的生(shēng)物材料具有很弱的濕潤性 (親水性) 。
· 等離子表麵處理可以增加或減少多種不同的生物材料的親水性。
· 通過等離(lí)子活化可使表麵親水,通過(guò)等離子鍍膜,可使表麵(miàn)憎水。
④. 低摩擦力和阻礙層
· 一些材料對酯和聚合物表麵的磨擦係數很(hěn)高,如聚氨基甲酸酯。
· 等離子塗層具有很小的摩擦係數,使(shǐ)生物材料表麵變得更(gèng)光滑。
· 等離(lí)子(zǐ)塗層也能形成一個較密的阻礙層,來減少液(yè)體或氣體對生物材(cái)料(liào)的滲(shèn)透(tòu)性。