技術(shù)交流
等離子表面處理工藝的基本原理
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(xué)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(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性。因此，在等離子體環(huán)境下，可以進(jìn)行很多難以實(shí)現(xiàn)的化學(xué)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(shí)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(dāng)?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(jìn)行預(yù)處理，通常采用化學(xué)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(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)表面改性。處理完成后，工件還需要進(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)的表面處理方法。
(2) 可精準(zhǔn)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(jìn)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(qiáng)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(dāng)它們變成粒子或表面原子后不會因?yàn)橹斡纬森h(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(jī)零部件、晶體的裂紋快速修復(fù)、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。等離子處理器由等離子發(fā)生器，氣體輸送管路及等離子噴頭等部分組成，等離子發(fā)生器產(chǎn)生高壓高頻能量在噴嘴鋼管中被激活和被控制的輝光放電中產(chǎn)生低溫等離子體，借助壓縮空氣將等離子噴向工件表面，當(dāng)?shù)入x子體和被處理物體表面相遇時，產(chǎn)生了物體變化和化學(xué)反應(yīng)。等離子處理器在清潔表面的特點(diǎn)
1.噴射出的等離子體流為中性，不帶電 ，可以對各種高分子、金屬、半導(dǎo)體、橡膠、PCB電路板等材料進(jìn)行表面處理。
2.等離子表面處理器處理后去除了碳化氫類污物，如油脂，輔助添加劑，有利于粘結(jié)、性能持久穩(wěn)定，保持時間長。
3.溫度低、適合運(yùn)用于那些表面材料對溫度敏感的制品。
4.不需要箱體，可以直接安裝在生產(chǎn)線上，在線運(yùn)行處理。相對與磨邊機(jī)的反向運(yùn)行，大大提高了工作效率。
5.只消耗空氣和電，因此運(yùn)行成本低，操作更安全。
6.干式方法處理無污染，無廢水，符合環(huán)保要求；并且替代了傳統(tǒng)的磨邊機(jī)，杜絕了紙粉紙毛對環(huán)境及設(shè)備的影響。
7.經(jīng)等離子表面處理器處理后，可采用普通膠水來粘盒，降低了生產(chǎn)成本。
等離子清洗機(jī)主要由三大部分組成：
1. 控制單元?，F(xiàn)在的等離子清洗機(jī)主要有全自動控制、半自動控制、PC控制、液晶觸摸屏控制四種控制單元，而控制單元主要由電源、控制系統(tǒng)、控制按鈕和操作顯示器等部分組成。
2. 真空腔體。真空腔體就是用于清洗對象物的空間，主要有石英腔體和不銹鋼真空腔體。由于其內(nèi)部采用真空滅菌防菌以及等離子清洗法，對于腔體壓力的承受有著一定的要求，所以需要采用材質(zhì)較好的腔體進(jìn)行配置。
3. 真空泵。等離子清洗機(jī)的主要動力來源就是真空泵，主要作用是將真空腔體中的空氣抽干，達(dá)到真空的環(huán)境，然后再進(jìn)行等離子清洗。真空泵主要分為干泵和油泵。干泵主要以電力為動力源，而油泵則使用汽油或柴油為動力源。
