等離子表面處理工藝是一種以等離子體反應(yīng)為基礎(chǔ)的表面加工技術(shù),它可以有效地改善材料的表面性能和功能。該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、航空航天、生物醫(yī)學等領(lǐng)域。
1.等離子體介紹
在等離子態(tài)下,原子或分子失去或獲得一個或多個電子,形成了正電離子和自由電子。這些帶電的粒子不僅具有高速度和高溫度,還具有較強的化學反應(yīng)活性。因此,在等離子體環(huán)境下,可以進行很多難以實現(xiàn)的化學反應(yīng)。
2.等離子表面處理的基本原理
等離子表面處理工藝本質(zhì)上是在材料表面產(chǎn)生氣體等離子體,并將等離子體與材料表面發(fā)生作用,從而實現(xiàn)表面的改性和功能化。等離子體通過用高頻電場或射頻電場電離氣體形成,然后將其推入靶材濺射工件表面或離子束撞擊,當?shù)入x子體與工件表面相互作用時,會引起表面反應(yīng),例如增加表面能量,延長表面壽命等。
3.等離子表面處理的工藝流程
等離子表面處理的工藝流程主要包括預(yù)處理、干燥、清潔和處理。首先,需要對工件進行預(yù)處理,通常采用化學法或物理法去除表面油污和雜質(zhì)。其次,需要將工件送入真空室,通過真空排氣抽取其中的空氣和水分,這可以減小氣體阻力以提高工作效率;然后將氣體注入,同時加上外加電場,使得氣體產(chǎn)生等離子,從而在被處理材料表面形成較大的束。較大的束可以提供更好的剪切和軋制特性,重新分布自由電子和化學反應(yīng),從而實現(xiàn)表面改性。處理完成后,工件還需要進行后處理,以保證表面質(zhì)量和手感。
4.等離子表面處理的優(yōu)勢
等離子表面處理作為一種高技術(shù)表面處理方式,在材料表面改性和功能化方面具有非常明顯的優(yōu)勢,包括:
(1) 處理速度快:等離子體在超高溫下能產(chǎn)生完整的反應(yīng)所需時間,處理速度遠遠快于傳統(tǒng)的表面處理方法。
(2) 可精準控制:等離子表面處理可通過調(diào)整電場、氣體注入、壓力等參數(shù)對工作件進行合理控制。
(3) 對特殊材料處理效果高:傳統(tǒng)表面加工技術(shù)往往無法在硬度、耐磨性和強韌度等特殊材料上產(chǎn)生足夠的效果,而等離子表面處理可以很好地解決這些問題。
(4) 低溫且無污染:等離子表面處理過程中溫度較低,能有效降低處理時工件的溫度。此外,當它們變成粒子或表面原子后不會因為治愈而形成環(huán)境污染。
5.等離子表面處理的應(yīng)用
由于等離子表面處理加工技術(shù)具有的多種優(yōu)勢,所以在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如,飛機零部件、晶體的裂紋快速修復、單晶切割技術(shù)、汽車制造等。 近年來,在醫(yī)療行業(yè),等離子表面處理也被廣泛應(yīng)用于植入物的制造和修理中。等離子清洗機是一種常用于半導體、光電、航空航天等領(lǐng)域的設(shè)備,它可以通過等離子體的作用,將材料表面的污染物清除干凈,以提高材料的質(zhì)量和性能。在使用等離子清洗機的過程中,有時會出現(xiàn)功率異常的情況,影響設(shè)備的正常運行。本文將詳細介紹等離子清洗機功率異常的解決方法。
一、檢查設(shè)備
1.檢查電源:首先需要檢查等離子清洗機的電源是否正常,包括電源插頭、電源線、電源開關(guān)等。
2.檢查氣源:等離子清洗機需要氣源才能正常工作,需要檢查氣源是否正常,包括氣源管路、氣源壓力等。
3.檢查電極:等離子清洗機的電極是產(chǎn)生等離子體的關(guān)鍵部件,需要檢查電極是否正常,包括電極的清潔程度、電極的磨損程度等。
二、調(diào)整參數(shù)
1.調(diào)整功率:如果等離子清洗機的功率異常,可以嘗試調(diào)整功率,使其達到正常范圍內(nèi)。
2.調(diào)整氣源壓力:如果等離子清洗機的氣源壓力異常,可以嘗試調(diào)整氣源壓力,使其達到正常范圍內(nèi)。
3.調(diào)整電極間距:如果等離子清洗機的電極間距異常,可以嘗試調(diào)整電極間距,使其達到正常范圍內(nèi)。
三、更換部件
1.更換電極:如果等離子清洗機的電極已經(jīng)磨損嚴重,需要更換電極。
2.更換氣源管路:如果等離子清洗機的氣源管路出現(xiàn)堵塞或損壞,需要更換氣源管路。
3.更換電源線:如果等離子清洗機的電源線出現(xiàn)損壞,需要更換電源線。
需要注意的是,在進行等離子清洗機的維護和修理時,需要遵守相關(guān)的安全規(guī)定,佩戴防護用品,如手套、護目鏡等,避免因操作不當導致安全事故。同時,需要根據(jù)設(shè)備的具體情況選擇合適的維護和修理方法,以確保設(shè)備的正常運行。
綜上所述,等離子清洗機是一種常用于半導體、光電、航空航天等領(lǐng)域的設(shè)備,它可以通過等離子體的作用,將材料表面的污染物清除干凈,以提高材料的質(zhì)量和性能。在使用等離子清洗機的過程中,有時會出現(xiàn)功率異常的情況,需要進行檢查和調(diào)整,或更換部件,以確保設(shè)備的正常運行。在進行維護和修理時,需要注意安全問題,并根據(jù)設(shè)備的具體情況選擇合適的維護和修理方法。等離子體表面處理與常規(guī)處理的對比
等離子體表面處理
通過放電裝置將電離的等離子體中的電子或離子打到承印物表面,一方面,可以打開材料的長分子鏈,出現(xiàn)高能基團;另一方面,經(jīng)打擊使薄膜表面出現(xiàn)細小的針孔,同時還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時放出的臭氧有強氧化性,附著的雜質(zhì)被氧化而除去,使承印物表面自由能提高,達到改善印刷性能的目的
電暈處理
利用高頻(中頻)高壓電源,在放電刀架和刀片的間隙產(chǎn)生一種電暈釋放現(xiàn)象,用這種方法對塑料薄膜在印刷前進行表面處理,叫電暈處理,也稱電子沖擊或電火花處理。其處理作用為:通過放電,使兩極之間的氧氣電離,產(chǎn)生臭氧,臭氧是一種強氧化劑,可以立即氧化塑料薄膜的表面分子,使其由非極性轉(zhuǎn)化為極性,表面張力得到提高。電子沖擊后,使薄膜表面產(chǎn)生微凹密集孔穴,使塑料表面粗化,增大表面活性。
化學處理法
印刷前利用氧化劑對PP、PE塑料薄膜的表面進行處理,使其表面生成羥基、羰基等極性集團,同時得到一定程度的粗化,以提高油墨與塑料薄膜的表面結(jié)合牢度。
化學處理法是應(yīng)用較早的一種表面處理法,對于印刷,復合前薄膜的表面處理效果好,使用簡便、經(jīng)濟,但需較長的處理時間影響了生產(chǎn)效率。并且處理液一般都具有化學侵蝕性,造成環(huán)境污染及對人體的危害,目前較少采用這種工藝,一般只在不便使用其他處理方法的情況下才采用這種表面處理工藝
光化學處理法
一般是利用紫外線照射高聚物表面,使其引起化學變化,達到改善表面張力,提高潤濕性和粘合性的目的。和電暈處理一樣,紫外線照射也能使高聚物表面發(fā)生裂解、交聯(lián)和氧化。
要想得到較好的光化學處理效果,必須選擇適當波長的紫外線,例如用波長為184mm的紫外線照射聚乙烯表面,能使其表面發(fā)生交聯(lián),但如改用2537A的波長則難有相同的效果。
火焰處理法
適用于小型塑料容器的表面處理,其目的在于用高溫使表面去污,并溶化膜層表面,提高表面粘附油墨的性能。
聚烯烴經(jīng)火焰處理后形成了極性基團,潤濕性得以改善,而粘接性的改善則由于極性基團改善了潤濕性以及產(chǎn)生斷鏈而相對改善。
火焰處理效果較好,無污染,成本低廉,但操作要求嚴格,如不小心會導致產(chǎn)品變形,使成品報廢。目前主要應(yīng)用于較厚的塑料制品的表面處理。
防靜電處理
塑料薄膜印刷中的靜電會給操作帶來一系列難題,直接影響印品的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如,在印刷小包裝塑料薄膜時,由于靜電粘連,薄膜間處于缺氧狀態(tài),會阻礙塑料印墨層固化的過程,若遇高溫高濕環(huán)境,更易形成墨層粘連,輕則使印刷墨色移染,增加印刷、分切、整理等工序的難度,重則薄膜互相粘連,撕不開,造成印品報廢。另外制袋后的儲運、存放過程中也會不斷放電,既影響熱封又影響袋內(nèi)實物與空間層次的透明度。在印刷大幅面薄膜時,因為生成的靜電多,在機速高、樹脂中未摻有抗靜電劑的情況下,很可能引起火災(zāi)或爆炸事故。
塑料薄膜的靜電形成是由于PE和PP具有優(yōu)良的介電性能、電阻高、導電性差,薄膜在擠出收卷過程中因摩擦而產(chǎn)生靜電,在印刷過程中使靜電進一步產(chǎn)生和積累,并不易釋放,使薄膜表面聚積大量的靜電荷。印刷薄膜收卷后,薄膜與薄膜之間緊緊地卷在一起,使電荷不利于排斥而利于吸引,造成粘合。