類別:等離子清洗機應用
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● 噴射出的等離子體流為中(zhōng)性,不帶(dài)電,可以對各種高分(fèn)子、金(jīn)屬、橡膠、PCB電路板等材料進(jìn)行表麵處理;
● 提高(gāo)塑料件粘接強度,例如PP材料處(chù)理後可提升數(shù)倍,大部(bù)分塑料件處理後可使(shǐ)表麵能量達到 70m達因以上;● 等離子體處理後表(biǎo)麵性能持久(jiǔ)穩定,保持時間長;
● 幹式方法處理無汙染,無廢水,符合環保要求;
● 可以在(zài)生產線上在線運行處理(lǐ),無(wú)須低壓真空環境,降低成本。
● 自動(dòng)化程度高。
● 完美配合客(kè)戶自動化設備。● 後置急停接口,遠(yuǎn)程控製端口。
● 機箱小巧輕便,利(lì)於安裝擺放。
【等離子(zǐ)清洗機應用及原理】
一、金(jīn)屬表麵去油及(jí)清(qīng)潔
金屬表麵(miàn)常(cháng)常會有油脂、油汙等有機物及氧化層,在進行濺射(shè)、油漆、粘合、健合、焊接、銅焊和PVD、CVD塗覆前,需要用等離(lí)子處理來得到完(wán)全潔淨和無氧化層(céng)的表麵。 在這種(zhǒng)情況下(xià)的等離子處理(lǐ)會產生以下效果:
1.1灰化表麵有機層
-表麵(miàn)會受到化學轟擊(氧 下圖)
-在真空和瞬時高溫狀(zhuàng)態下,汙染物部分蒸發
-汙染物在高(gāo)能量離子的衝擊下被擊碎並被真空帶出
-紫外(wài)輻射破(pò)壞汙染物
因為等離子處理每(měi)秒(miǎo)隻(zhī)能穿透幾個納米的厚度,所以汙染層不能太厚。指紋也適用。
1.2氧化(huà)物去(qù)除
金屬氧(yǎng)化物會與處理氣體發生化學反應(下圖(tú))
這種處理(lǐ)要采用氫氣或(huò)者(zhě)氫氣與氬氣的混合物。有時也采用兩步處理工藝(yì)。第一步(bù)先用氧氣氧化表麵5分鍾,第二步用氫氣和氬氣的混合物(wù)去除氧化層。也可以同(tóng)時用幾種氣體進(jìn)行處理。
1.3焊接
通常,印刷線(xiàn)路板在焊接前要用化學助焊劑處理。在焊接完成後這些(xiē)化學物(wù)質必須采用等離子方法去除,否(fǒu)則會帶來腐蝕等問題。
1.4鍵合(hé)
好的鍵合常常被電鍍、粘合、焊接操作時的殘留物削弱,這(zhè)些殘留物能夠通過等離子方(fāng)法有選擇地去除。同時氧化(huà)層對鍵合(hé)的質量也是有害的,也需(xū)要進行等離子清潔。
二、等離子(zǐ)刻蝕(shí)
在(zài)等離(lí)子刻蝕過程中,通過處理氣體的作用(yòng),被刻蝕物會變成氣(qì)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,表麵連續被新鮮的處理氣體覆蓋。不希望被刻蝕部分要使用材料(liào)覆(fù)蓋起來(例如半導體行業用鉻做覆蓋材料(liào))。
等離子方法也用於刻(kè)蝕(shí)塑料表麵(miàn),通過(guò)氧氣可以灰化填充混合物,同時得到分布(bù)分析情況。刻蝕方法在塑料印刷和粘合時作為預處理手段是十分(fèn)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(shī)麵積。
三、刻蝕和灰(huī)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,使用活躍的堿性金屬可以增強粘合(hé)能力,但是這(zhè)種方(fāng)法不容易掌握,同時溶液是有毒的。使用(yòng)等離子方法不僅僅保護環(huán)境,還能達到更好效果。(下圖)
等離子結構可以使表麵最大化,同時在表麵形成一個活性層,這(zhè)樣塑料就能夠進行粘(zhān)合、印刷操作。
PTFE混(hún)合物的刻蝕
PTFE混合物的刻蝕必須十分仔細(xì)地進行,以免填充物被過度暴露,從而削弱粘合力。
處理(lǐ)氣體可以是(shì)氧(yǎng)氣(qì)、氫氣和氬氣。可以應用於PE、PTFE、TPE、POM、ABS和丙烯。
四、塑料、玻璃和陶瓷的表麵活化和清潔
塑料、玻(bō)璃、陶(táo)瓷與聚(jù)丙烯、PTFE一樣是沒有極性(xìng)的,因此(cǐ)這些材料在印刷、粘(zhān)合(hé)、塗覆(fù)前要進行(háng)處理。同時,玻璃和陶瓷表麵的輕微金(jīn)屬汙染也可以(yǐ)用等離子方法清潔。等離子處理與(yǔ)灼燒處理(lǐ)相(xiàng)比不會損(sǔn)害樣品。同時還可以十分均勻地處理整個表麵,不會產生有毒煙(yān)氣,中空和帶縫(féng)隙(xì)的樣品(pǐn)也可以處理。
· 不需要用溶劑進行預處理(lǐ)
· 所有的塑料都能應用(yòng)
· 具有環保意義
· 占用很(hěn)小工作空間
· 成本低廉
等離(lí)子表麵處理的效果可以簡(jiǎn)單地用(yòng)水來驗證,處理過的樣品表麵完(wán)全被水潤(rùn)濕。長時間的等離子處理(大於15分鍾),材料表(biǎo)麵(miàn)不但被活化(huà)還(hái)會被刻蝕,刻蝕表麵具有潤濕(shī)能力。常(cháng)用的處理氣體為:空氣、氧氣、氬氣、氬氫混合氣體、CF4等
五、等離子塗鍍(dù)
聚合
在塗鍍(dù)中兩種氣體同時(shí)進入反應艙,氣體在(zài)等離子環境下(xià)匯(huì)聚合。這種應用比活化和(hé)清潔的要求要嚴格(gé)一些。典型的應(yīng)用是(shì)保護(hù)層的形成,應用於燃料容器、防刮(guā)表(biǎo)麵、類似PTFE材質(zhì)的塗鍍、防水塗鍍等。塗鍍層非常薄,通常為幾個微米,此時表麵的親和力非常好。 常用的有3種情況
· 防(fáng)水塗鍍—環己物
· 類似PTFE材質的塗鍍---含氟處理氣體
· 親水塗鍍---乙烯醋酸
小型等離子清洗機(jī)具有(yǒu)成本低廉、操(cāo)作靈(líng)活的特點, 與動(dòng)輒十幾萬美元的大型產(chǎn)品相比小型等離子清(qīng)潔小型機具有以下優點:
1、可以更靈活地操作,簡便地改變處理(lǐ)氣體的種類和處理程序(xù)。
2、不會對人員的身體造成任何傷害。
3、其成本對於等離子處理方法來說是微不足道的。
小型等離子設(shè)備廣泛應(yīng)用於等離子清洗和表麵(miàn)改性等場合。通過其處(chù)理,能夠改善材料的潤(rùn)濕能力,使多種材料能(néng)夠進行塗覆、鍍等操(cāo)作,增強粘合力、鍵合力,同時去除有機汙染物(wù)、油汙或油脂。
其具體(tǐ)應用包括:
1、塑(sù)料、玻璃和陶瓷表麵活(huó)化
玻璃、陶瓷和塑料(如聚(jù)丙烯、PTFE等)基本上(shàng)是沒有極性的,因此這些材料在進行粘合、油漆和塗覆之前(qián)要進(jìn)行表麵活化處理(lǐ)。
2、金屬去油及清潔
金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層的表麵。
焊接操作前:通常印刷線路板在焊接前要用化學助焊劑處理。在焊接完成後(hòu)這些化學物質必須采用(yòng)等離子方法去除,否則會帶來腐蝕等問題。
鍵合操作前:好的鍵合常常被電鍍、粘合、焊接操作時的殘留物削弱,這些殘留物能夠通過等離(lí)子方法有選擇地(dì)去(qù)除。同時(shí)氧化層對鍵(jiàn)合的質量也是有害的,也需要進行等離子清潔。
特 點(diǎn):
· 操作(zuò)簡便、成本低廉
· 高效真空電極
· 氣體流量通過流量(liàng)計和針閥實現精確控製
· 功率可在200W以內調節控(kòng)製(zhì)(完全能夠能夠滿足清潔需要,200W以上功率(lǜ)用於刻蝕)
· 自(zì)動阻抗匹配
· 自由設(shè)置參數:處理時間、功率、氣體、壓力
· 安(ān)全保護功能:真空觸發、艙門鎖
【等離子清洗器應用方式】
1. 等離子清(qīng)洗
· 常規的清洗方法不能完全(quán)將(jiāng)材料表麵薄膜去除,而會(huì)留(liú)下一層很薄的雜質層,而且(qiě)溶劑清洗就(jiù)是這類典(diǎn)型例子。
· 等離子清洗器使用(yòng)就是通過等(děng)離(lí)子(zǐ)體對材(cái)料表麵的轟擊,輕柔(róu)地和(hé)完全(quán)地對表麵擦洗。
·等離子清洗將除去(qù)不(bú)可見的油膜、微(wēi)小的鏽跡和(hé)其它由於用戶接觸室外暴露等等在表麵形成的這類(lèi)汙物,而且,等離子清(qīng)洗不會在(zài)表麵留下殘餘物。
· 等離子清(qīng)洗器能夠處理多種類(lèi)型材料:包(bāo)括塑料、金屬、陶瓷以及幾何形狀各異的表(biǎo)麵。
· 等離子清洗器的優點在(zài)於它不但能清洗掉(diào)表麵的汙物,而且還能增強材料表麵的粘附性能。
2. 聚合物清洗
① 聚合物的表麵(miàn)清洗
· 等離子消融作用(yòng)通(tōng)過高能的電子和離子對材料表麵的轟(hōng)擊,機械地去(qù)除汙物層。
· 等離子表麵清洗可去除可能存在於某些加工過的聚合物(wù)的汙物層,不需要的聚合物表麵塗層和弱的邊界層
② 聚合物(wù)的表麵(miàn)重組
· 等離子消融作用中使用(yòng)的惰性(xìng)氣體破(pò)壞了聚合物表麵的化學鍵從而導致聚合物表麵自由官能團的形成。
· 聚合物表麵的(de)自由官能團重新成鍵形成原(yuán)始的聚合(hé)物結構,也能與在相同的聚合物鏈上鄰近的自由官能團成鍵,或與在不同的聚合物鏈上附近的自由官能團成鏈。
· 聚合物表麵結(jié)構重組能夠改進表麵的硬度和化學抗性。
③ 聚合物的表麵(miàn)改性
· 等(děng)離子(zǐ)消融(róng)作用破壞了聚合物表麵的化學鍵,從而導致聚合物表麵 自由官能團的形成。
· 基於等(děng)離子(zǐ)過程(chéng)氣體的化學性質,這些表麵自由官能團與等離子中原子或化學基的連接形成了新的聚合物功能組,代替舊的表麵聚合物功能組。
· 聚合物表麵改性能夠改變材料表麵的化學性質,而材(cái)料整體性質不會改變(biàn)。
④ 聚合(hé)物的表麵鍍膜(mó)
· 等離子鍍膜是通過過程氣體的(de)聚合作用在(zài)材(cái)料基層表麵形成一層薄的等離子塗層。
· 如果被使用的生產氣體由複合分子組成,如:甲烷、四氟(fú)化物、碳,那麽他們(men)在等離子態將破裂(liè),形成自由的官能單體,這些官能單體將在聚合物(wù)表麵成(chéng)鍵和重新化(huà)合在聚(jù)合物表麵鍍膜(mó)。
· 這種聚(jù)合物表麵塗層能明顯地改變表麵的滲透性和磨擦性。
⒊ 生物(wù)材(cái)料
①. 消毒、殺菌:
· 等離子消毒處理在醫療設備的消毒殺菌上(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毒上有很大潛力。
· 等離(lí)子消毒殺菌特別適用於對高(gāo)溫、化學物質、照射、過敏(mǐn)的(de)醫學器具(jù)或(huò)牙科移植物及設備的清洗(xǐ)。
②. 粘附力的提高
· 很多(duō)生物材料的介質表麵能量很低,使它很難有效地進行粘(zhān)附和塗層(céng)。
· 等離子(zǐ)表麵活化導致表(biǎo)麵功能組的形成,這些功能組將加強生物材料表麵能量和改善界麵(miàn)的粘附力。
③. 浸潤性(xìng)
· 大多數未處理的生物材料具有很弱的濕潤性 (親水性(xìng)) 。
· 等離(lí)子表麵處理可以增加或減少多種(zhǒng)不同的生物材料的親水(shuǐ)性。
· 通過等(děng)離子活化可使表麵親水,通過等離子鍍膜,可使表麵憎水。
④. 低摩擦力和阻礙層(céng)
· 一些材料對酯和聚合物表麵的磨擦係數很高,如聚氨基甲酸酯。
· 等離子塗(tú)層具有很小的摩擦係數(shù),使生物材料表麵變(biàn)得更光滑。
· 等離子塗層也能形成一個較(jiào)密的阻礙層,來減少液體或氣(qì)體對生物材料(liào)的滲透性。
● 流水線組(zǔ)合生產,通過安裝單頭及氣缸來回震蕩實現整麵的均勻處理;或者安裝多個噴頭交叉擺放固定於流水線上麵,使產能得(dé)到大幅度提升。
● 配(pèi)套三軸平台,使用方(fāng)對處(chù)理產品精(jīng)度要求較高:例如手機(jī)蓋板點膠前端處理,就要用到(dào)三軸平台組合進行精準(zhǔn)定位處理,處理後下一步馬(mǎ)上點膠,使得粘接力提高10倍以上。
● 大型器件汽車引擎,車燈的處理就要通過工業機械(xiè)臂的組合進行處理(lǐ)了。因為所處理麵很廣,可能是(shì)多麵,多角度的。
● 或者有些客戶,買回常壓等離子設備直接掛在自(zì)動化設備上麵:玻璃清洗機,包裝機,糊盒機械,塗覆機,絲(sī)印機(jī),印刷機(jī),噴碼機,焊接機,移印(yìn)機,組裝機等等。