1.什么是等离子体?
如果连续为物质提供能量,其温度会相应升高,物质状态会从固态变为液态,然后过渡为气态。如果继续提供能量,当前原子壳层会发生分裂,并产生带电粒子(带负电荷的电子和带正电荷 的离子)。这种混合物被称作等离子体或者 “物质的第四态”。
简而言之: 在提供能量的情况下发生了物质状态的变化:
固态 ⇒ 液态 ⇒ 气态 ⇒ 等离子态
在自然界中存在着等离子体,例如在闪电、极光、火焰和太阳中。此外,氖管、焊接的时候,以及闪光灯均会产生人造等离子体。
如果连续为物质提供能量,其温度会相应升高,物质状态会从固态变为液态,然后过渡为气态。如果继续提供能量,当前原子壳层会发生分裂,并产生带电粒子(带负电荷的电子和带正电荷 的离子)。这种混合物被称作等离子体或者 “物质的第四态”。
简而言之: 在提供能量的情况下发生了物质状态的变化:
固态 ⇒ 液态 ⇒ 气态 ⇒ 等离子态
在自然界中存在着等离子体,例如在闪电、极光、火焰和太阳中。此外,氖管、焊接的时候,以及闪光灯均会产生人造等离子体。
等离子体可应用于以下方面:粘结材料或者按照您的需求改变表面特性。通过这种先进的技术,可以对各种表面作出修改。故此,其应用范围极为广泛,例如
在此期间,等离子体技术几乎在所有行业领域中均建立了其应有的地位。同时,还源源不断的出现新的用途。
在低压等离子体技术中,通过提供能量激发真空中的气体。会产生高能量的离子和电子,以及其他活性粒子,并形成等离子体。从而极其有效的对表面作出改变。共分为三种 等离子效应:
微喷砂处理:通过离子冲击剥蚀表面。
化学反应:离子化气体与表面发生化学反应。
紫外线辐射:紫外线辐射分解了长链碳化合物。
通过诸如,压力、功率、工艺时间、气体流量和气体成分 之类的工艺参数的变化 ,等离子体的作用方式也会随之发生改变。这样,便可以在一个单独的工艺步骤中实现多种效果。
等离子体可去除表面的脱模剂(包括聚硅氧烷和油)。其会受到例如,氧气的化学腐蚀,并转化为 挥发性化合物。通过真空负压和表面加热,脱模剂及其残余物会部分蒸发。通过等离子体中的高能量粒子,脱模剂分子会分解为小型的分子碎片,并借此被抽取出来。此外,产生一种原子 水平的“微辐射效应” 。紫外线辐射可以分解脱模剂。
无论是新生产或是存积的产品,大多都存在不可见的沉积物,例如,脂肪、油、有机硅、水分、氧化层。为了能够顺利对表面进行涂层,必须确保不含任何 LABS(LABS = 水性油漆干扰物),通过等离子清洗可以实现这点要求。
其区分为低压和常压等离子系统
低压等离子体技术
常压等离子体技术
在低压等离子体技术中,通过提供能量激发真空中的气体。会产生高能量的离子和电子,以及其他活性粒子,并形成等离子体。从而极其有效的对表面作出改变。共分为三种等离子效应:
通过诸如,压力、功率、工艺时间、气体流量和气体成分之类的工艺参数的变化,等离子体的作用方式也会随之发生改变。这样,便可以在一个单独的工艺步骤中实现多种效果。
功率: 500 瓦特
工艺腔室容积: 100 升
工艺气体: 空气或者氧气
压力: 0.2 - 0.6 mbar
时间: 1 - 5 分钟
提供了 各种工艺气体(例如,空气、氧气、氩气、氩氢混合气、四氟甲烷与氧气的混合气)和 化学品(例如,六甲基二硅氧烷、乙酸乙烯酯、丙酮、含氟化学品)。
但是,基本上需注意以下几点: 工艺知识是至关重要的。 等离子体必须与材料相匹配,以便能够有针对性的调节所有需要的 效果。
在常压等离子体技术中,气体在常压下借助高电压被激发,并点燃等离子体。借助压缩空气从喷嘴中将等离子体喷出。共分为两种等离子效应:
改变诸如处理速度和至基材表面的距离之类的工艺参数,会对处理结果造成不同程度的影响。
按照“滑动弧”-工作原理,“高温” 等离子区中的低电压会产生电弧放电,然后会借助空气沿流出方向进行释放(电压上升至大约 10kV)。借此,形成了一个“冷”等离子区,其可被用作处理工具。
处理宽度为大约 50 - 60 mm。处理距离最高可达到 20 mm。
该设备配备了一个微型控制器,专用于产生等离子体。也就是说,出厂时便已对以下参数进行了设定:
上述参数会影响等离子体的温度和效率。
本设备可用于以下用途:
本设备专为预处理塑料模制零部件而设计,以便改善
的附着现象。
对于良好的表面处理而言,以下几点至关重要:
在常压等离子体技术中,气体在常压下借助高电压被激发,并点燃等离子体。借助压缩空气从喷嘴中将等离子体喷出。共分为两种等离子效应:
通过等离子射流中所含的活性粒子进行活化和精密清洗。
此外,借助经压缩空气加速的活性射流可以去除表面散落的、附着性颗粒。
改变诸如处理速度和至基材表面的距离之类的工艺参数,会对处理结果造成不同程度的影响。
常压等离子体处理器 PlasmaBeam 主要用于对不同的表面进行局部预处理(清洗、活化):
PlasmaBeam 适合用于机器人,并可轻易安装至现有的自动化生产线中。
零部件的存放时间取决于活化时间和材料 ,最短为几分钟,最多可达到数月。因此,通常有必要进行现场试验。
金属、陶瓷、玻璃和弹性体:约 1 小时
塑料(不包括弹性体):数日、数周、数月
在经过等离子处理之后,建议 不要将零部件存放于露天环境中,因为其会吸附灰尘、有机污染物和湿气。
用收缩膜包装的零部件较之于露天存放的零部件,明显具有更高的保质期。
在与客户密切协商后,对由我们进行了表面处理的零部件进行包装,例如,经过测试认证的无硅 PE 包装袋、防静电包装 ,或者客户提供给我们的定制包装材料。
等离子体会去除有机污染物,但是无法去除无机污染物。例如,指纹的汗水中含有盐份(无机污染物),故此仅可以用手套接触零部件。
估计表面能量的测量方法: 喷涂在表面上之后,测试墨水积聚在一处,则固体的表面能量 低于墨水的表面能量,然而,如果仍然保持湿润,则固体的表面能量等于或者大于液体的表面能量。 使用一系列具有表面能量级差的测试墨水,可以对固体的总表面张力进行测定。当然,通过这种方法并无法对表面能量的极性 和非极性 成分进行确定。
为了对 涂层的粘附性进行测试,进行了十字切割测试 ((标准: DIN EN ISO 2409 和 ASTM D3369-02) 。 在进行了涂层处理之后,将塑料部件的涂层切割成网格状。接着,在切割网格上贴上标准胶带,贴牢胶带然后重新 将其撕下。如果胶带上粘有涂漆,则表明涂料的粘附性较差。切割网格借此表明了塑料部件上涂层的粘附性能。
通过指示标签以及等离子指标-金属化合物,等离子设备的用户可以识别是否已进行过等离子处理。该项测试实际上不需要花费时间。其可应用于任何等离子设备的任何处理用途,无论是清洗、活化、蚀刻 或者涂层 。该指标可用于确认您的产品和半成品之前是否接受过等离子处理,即使已过了几周和几个月。
较之于诸如火焰处理或者湿式化学处理之类的其他方法,等离子体技术具有决定性的优势:
一种极为理性的工艺。
说明和更多信息请参阅对照表 ND/AD 等离子体以及应用用途章节。