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射流低温等离子表面处理机放电(Jet Discharge)

2017-09-06


        几十年来,等离子体炬(plasma torch)的个工业应用已经众所周知,例如,氩弧焊、空气等离子处理机切割机和等离子体喷涂等。这些设备中的核心部件通常称为等离子体炬,其等离子体中心温度达数千度,是"热"等离子体。
  近年来,人们为了进行有机材料,例如橡胶表面进行处理,以改善表面附着力,将等离子体炬的技术低温化和小型化,将"热弧"变为"冷弧"研制成射流低温等离子表面处理设备,喷枪出口温度仅数百度,甚至更低,并且已经开始向家用电器和汽车工业推广应用。有些高技术公司,例如中国的CORONA Lab.将这种技术产品化,可以用于高速在线处理[1]  。
  1.大气射流低温等离子表面处理的原理
  流经冷弧等离子体射流枪的空气气流可以产生包括大量的氧原子在内的氧基活性物质,氧基等离子体照射材料表面,可以使附着于材料表面上的有机污染物"C"元素的分子分离,并变成二氧化碳后被清除;同时可以提高接触性能,从而可以提高接合强度和可靠性。
  2.大气射流低温等离子表面处理机的工业应用
  a)不锈钢薄板对焊处的焊前处理
  不锈钢薄板对焊在工业中应用很普遍,例如太阳能热水器的内桶就是用0.4mm的不锈钢薄板卷成圆筒对焊制成。为了达到焊接要求,必须对焊接处进行必要的清洗。目前的清洗方法是湿法-人工用化学清洗剂擦洗,清洗成本高,有污染,很难实现自动化。
  大气射流低温等离子清洗机技术是干法,运用于薄板对焊的前处理,可代替传统的人工用化学清洗剂擦拭,降低了清洗成本,可提高焊接质量,减少对环境的污染,可实现焊接区清洗的自动化。
  b)塑料板的表面处理
  塑料类,例如木塑是可以代用木材的新型材料,但表面油漆相当不易,这就大大限制了应用范围。如果用化学方法处理,价格高,污染大。为此,用大气射流低温等离子处理则材料表面会发生明显的变化:颜色略有变浅,反光度降低,呈亚光性;用手触摸可以感觉到表面略有粗糙;使喷漆的附着性能大大增强。
  经等离子体处理前后的附着力可以测试。测试方法:用划刀在待测部件表面划出垂直井字结构划痕,用软毛刷轻刷划线表面去掉碎沫。用透明胶带贴于划线上,胶带与样品间应无气泡,保持1~2分钟;以约60度角度恒定速度将胶带撕起。观察划线及正方形的完整度以判断附着力的大小。
  c)橡胶制品的处理
  橡胶在我们日常生活中大量使用,例如汽车的门封条。它的表面须要上漆或织绒。如果不经过低温等离子处理,则不易粘接。如果用化学清洗,既是离线的,又会污染环境。用在线等离子体处理是理想的解决办法。
  d)用于玻璃和金属平板处理
  空气等离子体射流可以处理玻璃和金属表面,不但有效地清除了来自于大气中浮游灰尘产生的有机污染物,而且改变了表面的性能且持续性足够长。因而可以提高产品的接合强度。此外,常压等离子体清洗还可以用于有机材料和金属材料表面.

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