技術(shù)資料

低溫等離子體介紹7

射流低溫等離子放電（Jet Discharge)

幾十年來，等離子體炬（plasma torch）的個(gè)工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)眾所周知，例如，氬弧焊、空氣等離子體切割機(jī)和等離子體噴涂等。這些設(shè)備中的核心部件通常稱為等離子體炬，其等離子體中心溫度達(dá)數(shù)千度，是"熱"等離子體。
近年來，人們?yōu)榱诉M(jìn)行有機(jī)材料，例如橡膠表面進(jìn)行處理，以改善表面附著力，將等離子體炬的技術(shù)低溫化和小型化，將"熱弧"變?yōu)?/span>"冷弧"研制成射流低溫等離子表面處理設(shè)備，噴槍出口溫度僅數(shù)百度，甚至更低，并且已經(jīng)開始向家用電器和汽車工業(yè)推廣應(yīng)用。有些高技術(shù)公司，例如中國(guó)的CORONA Lab.將這種技術(shù)產(chǎn)品化，可以用于高速在線處理。
1. 大氣射流低溫等離子表面處理的原理
流經(jīng)冷弧等離子體射流槍的空氣氣流可以產(chǎn)生包括大量的氧原子在內(nèi)的氧基活性物質(zhì)，氧基等離子體照射材料表面，可以使附著于材料表面上的有機(jī)污染物"C"元素的分子分離，并變成二氧化碳后被清除；同時(shí)可以提高接觸性能，從而可以提高接合強(qiáng)度和可靠性。
2. 大氣射流低溫等離子表面處理的工業(yè)應(yīng)用
a) 不銹鋼薄板對(duì)焊處的焊前處理
不銹鋼薄板對(duì)焊在工業(yè)中應(yīng)用很普遍，例如太陽(yáng)能熱水器的內(nèi)桶就是用0.4mm的不銹鋼薄板卷成圓筒對(duì)焊制成。為了達(dá)到焊接要求，必須對(duì)焊接處進(jìn)行必要的清洗。目前的清洗方法是濕法－人工用化學(xué)清洗劑擦洗，清洗成本高，有污染，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
大氣射流低溫等離子清洗技術(shù)是干法，運(yùn)用于薄板對(duì)焊的前處理，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工用化學(xué)清洗劑擦拭，降低了清洗成本，可提高焊接質(zhì)量，減少對(duì)環(huán)境的污染，可實(shí)現(xiàn)焊接區(qū)清洗的自動(dòng)化。
b) 塑料板的表面處理
塑料類，例如木塑是可以代用木材的新型材料，但表面油漆相當(dāng)不易，這就大大限制了應(yīng)用范圍。如果用化學(xué)方法處理，價(jià)格高，污染大。為此，用大氣射流低溫等離子處理則材料表面會(huì)發(fā)生明顯的變化：顏色略有變淺，反光度降低，呈亞光性；用手觸摸可以感覺到表面略有粗糙；使噴漆的附著性能大大增強(qiáng)。
經(jīng)等離子體處理前后的附著力可以測(cè)試。測(cè)試方法：用劃刀在待測(cè)部件表面劃出垂直井字結(jié)構(gòu)劃痕，用軟毛刷輕刷劃線表面去掉碎沫。用透明膠帶貼于劃線上，膠帶與樣品間應(yīng)無氣泡，保持1～2分鐘；以約60度角度恒定速度將膠帶撕起。觀察劃線及正方形的完整度以判斷附著力的大小。
c) 橡膠制品的處理
橡膠在我們?nèi)粘Ｉ钪写罅渴褂茫缙嚨拈T封條。它的表面須要上漆或織絨。如果不經(jīng)過低溫等離子處理，則不易粘接。如果用化學(xué)清洗，既是離線的，又會(huì)污染環(huán)境。用在線等離子體處理是理想的解決辦法。
d) 用于玻璃和金屬平板處理
空氣等離子體射流可以處理玻璃和金屬表面，不但有效地清除了來自于大氣中浮游灰塵產(chǎn)生的有機(jī)污染物，而且改變了表面的性能且持續(xù)性足夠長(zhǎng)。因而可以提高產(chǎn)品的接合強(qiáng)度。此外，常壓等離子體清洗還可以用于有機(jī)材料和金屬材料表面。