用常压等离子体进行清洗

仅使用产品系列 “PlasmaBeam” 进行表面的等离子清洗。型号为 Plasma APC500 的设备经实际证明没有任何清洗效果。故此，在此不对其进行赘述。

1.设计和作用原理

2.如何通过常压等离子体进行清洗？

等离子体-表面技术的一项重要工艺便是等离子清洗。通过与电离气体发生化学反应以及经压缩空气加速的活性气体射流，将污物颗粒除去，转换为气相，并通过真空泵用连续气体流将其排出。由此所获得的纯度等级较高。

在发生氧化铜还原反应时，氧化铜与氢气的混合气体-等离子体接触，氧化物会发生化学还原反应，并生成水蒸汽。该气体混合物中含有 Ar/H₂ 或者 N₂/H₂，所含的 H₂ 最大含量低于 5%。对于常压等离子体而言，其发挥作用的时候具有极高的气体消耗量。

3.进行清洗的时候，常压等离子体是如何发挥作用的？

3.1 金属的等离子清洗

有些处理产品被 脂肪、油、蜡和其他有机和无机污染物（包括氧化层）所覆盖。

对于某些应用用途而言，表面必须绝对清洁，并且不得存在任何氧化物，例如：B

• 在 溅镀之前
• 在 涂层之前
• 在 粘结之前
• 在打印之前
• 在 PVD- 和 CVD-喷涂之前
• 对于某些 特定医疗应用时
• 对于 分析型传感器
• 在 粘接之前
• 在 对印刷电路板进行锡焊焊接之前
• 针对开关等元部件。

此处，等离子体以 两种 不同的方式发挥作用：

1.其除去了有机层（含碳污染物）

• 其会受到例如， 氧气 和空气的 化学 腐蚀
• 通过超压吹扫，将其从表面去除。
• 通过等离子体中的高能量粒子，脏污会转化为 稳定的小型分子 ，并借此将其移除。

脏污的厚度只允许达到 几百纳米 ，因为等离子的清除速度仅能够达到每次几 nm。

脂肪含有诸如锂化合物之类的成分。仅能够除去其 有机成分 。这一点同样适用于指纹。故此，建议戴手套。

2.还原氧化物

• 金属氧化物会和工艺气体发生化学反应。作为工艺气体，使用了氢气和氩气或氮气的混合物。等离子体射流的热效应可能会导致进一步的氧化。故此建议在惰性气体环境下进行处理（例如，N₂或者 Ar）。

3.2 塑料的等离子清洗

进行常压等离子处理的时候，等离子清洗不得脱离于等离子活化。

作为 工艺气体 ，通常使用干燥和 不含油的压缩空气。

该原理和金属的等离子清洗是一致的。

3.3 玻璃和陶瓷的等离子清洗

清洗 玻璃 和 陶瓷 的方法和清洗金属是一样的。作为清洗玻璃的 工艺气体 ，通常使用压缩空气。

一般而言，大多用 压缩空气 进行 清洗 。

作为重要参数，此处必须对距离、速度以及反复处理（最好是多次进行处理）加以考虑。

4.等离子射流/活性气体射流是无电位型的吗？

是的，PlasmaBeam 的活性气体射流不具有任何 或者仅具有极少的电位。故此，PlasmaBeams 通常用于对电气部件进行清洗。

型号 Plasma APC500 的设备可用于处理非导电性的材料。Plasma APC500 的等离子射流不是无电位型的。

5.进行等离子清洗的时候会产生哪些废气？

会产生 氮氧化物 NO 和 NO₂。当然还可能产生少量的含碳废气 (CO₂, CO)。

6.用 PlasmaBeam 处理的宽度是多少？

一个喷嘴的处理宽度为约 8-12 mm。当然，每次使用时都要提前对清洗宽度进行检测（例如，接触角测量）。

使用纯氧气(O₂)或者氮气 (N₂) 的时候，处理宽度略微增加。

7.处理速度可达到多少？

较之于活化工艺，清洗速度可达每秒几 cm。有效清洗需对表面进行升温，只有借助较低的速度才能达到这一目的。

8.射流温度有多高？

等离子射流平均温度为约 200 – 250 °C。 如果距离和速度设定是正确的，则表面温度可达到约 70 – 80 °C。故此，该项技术可以用于所有标准材料（金属、陶瓷、玻璃、塑料、弹性体）。

9.用常压等离子体进行的等离子清洗，其有效期是多少？

很可惜，此处无法提供任何确切的数字。有效期取决于存放条件、处理参数以及污染程度。

示例

1. 潮湿环境和较高的温度（20 °C 以上）会显著降低等离子处理的有效期。
2. 反复处理会增加处理的有效期。
3. 一般来说，金属、玻璃和陶瓷表面适用以下建议： 粘合、印刷和喷漆应在等离子处理后一个小时之内进行，以达到最大值。
4. 塑料的等离子处理具有下述有效期：

• PA（含和不含玻璃纤维增强材料）： 1 - 2 周
• PP, PE: 我们建议在 1 至 2（最多）天内再进行一次处理
• PC: 2 - 5 天
• ABS, PC/ABS: 2 - 5 天

请注意，此处提到的都是近似值。按照具体的制造商，使用添加剂和脱模剂会出现显著差异。