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 脂肪和其他有机无机污染物(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

  • 溅镀之前
  • 涂层之前
  • 粘结之前
  • 在打印之前
  • PVD- CVD-喷涂之前
  • 对于某些 特定医疗应用时
  • 对于 分析型传感器
  • 粘接之前
  • 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 的设备用于处理导电性的材料。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?

产生 氮氧化物 NO 和 NO2。当然还可能产生量的含碳废气 (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。

10.用常压等离子体进行处理能够为我们带来哪些主要优势?

PlasmaBeam 技术适用在线工艺,例如,在对连续型型材、管件进行包护、胶粘,粘结或者涂层之前进行等离子清洗。

该项技术适合用于机器人,也就是说,借助机器人可用等子射流对 2 或者 3 维表面进行扫描。

通过 PlasmaBeam 可以进行局部的表面清洗,会接触其余表面部分,例如,在焊线(引线焊接)前对 Al, Au 和 Cu 材质的焊盘进行清洗,无需接触表面的其余部分。

11.可应用于哪些方面?

更多信息请参见章节应用用途

等离子体处理器适合用于机器人,并可以安装于现有的自动化生产线中

常压等离子体 – 等离子束

该设备由个单元组成:

1.供电单元:

  • 电源接头
  • 工艺气体和冷却气体接头
  • 高电压发生器
  • 电流测量模块
  • 气体控制模块
  • 配有控制元件的前面板

2.弹性管道中的供气和供电

3.等离子体发生器:中心电极、外部电极和绝缘体形成了放电区

  • 高电压发生器电源电压转换为高电压(最高可达 10 kV),这对于形成电子放电而言是必须的。
  • 电源电压工艺气体弹性管道通入至放电区中。
  • 气流电弧中所产生的活性粒子,特别是 (i+, e-, r*) 带出放电区。(等离子体喷射法)
  • 活性气体流会通过专用的喷嘴成形件集中到待处理的工件上。
等离子体处理器适合用于机器人,并可以安装于现有的自动化生产线中

常压等离子体 – PlasmaAPC 500

该设备由个单元组成:

1.供电单元:

  • 电源接头
  • 高电压发生器
  • 控制模块(微控制器控制)
  • 配有控制元件的前面板
  • 气源

2.弹性管道中的供电和供气

3.等离子体发生器:

个电极形成了一个放电区

  • 高电压发生器产生高达 10 kV 的电压,这对于形成电子放电而言是必须的。
  • 通过弹性导线馈送供电电压
  • 气流电弧带出电极区域。(滑动弧 ”原理)
  • 电弧与表面直接接触。
  • 小心高电压! 请不要触摸电弧及电极

PlasmaAPC 500 用于导电性表面

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):

  • 聚合物
  • 金属
  • 陶瓷
  • 玻璃
  • 混合材料

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。

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