等離子體表面處理與常規(guī)處理的對(duì)比
等離子體表面處理
通過(guò)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(zhǎng)分子鏈，出現(xiàn)高能基團(tuán)；另一方面，經(jīng)打擊使薄膜表面出現(xiàn)細(xì)小的針孔，同時(shí)還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時(shí)放出的臭氧有強(qiáng)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(dá)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(duì)塑料薄膜在印刷前進(jìn)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(guò)放電，使兩極之間的氧氣電離，產(chǎn)生臭氧，臭氧是一種強(qiáng)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(xué)處理法
印刷前利用氧化劑對(duì)PP、PE塑料薄膜的表面進(jìn)行處理，使其表面生成羥基、羰基等極性集團(tuán)，同時(shí)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(xué)處理法是應(yīng)用較早的一種表面處理法，對(duì)于印刷，復(fù)合前薄膜的表面處理效果好，使用簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，但需較長(zhǎng)的處理時(shí)間影響了生產(chǎn)效率。并且處理液一般都具有化學(xué)侵蝕性，造成環(huán)境污染及對(duì)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(xué)處理法
一般是利用紫外線照射高聚物表面，使其引起化學(xué)變化，達(dá)到改善表面張力，提高潤(rùn)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(xué)處理效果，必須選擇適當(dāng)波長(zhǎng)的紫外線，例如用波長(zhǎng)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(zhǎng)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(tuán)，潤(rùn)濕性得以改善，而粘接性的改善則由于極性基團(tuán)改善了潤(rùn)濕性以及產(chǎn)生斷鏈而相對(duì)改善。
火焰處理效果較好，無(wú)污染，成本低廉，但操作要求嚴(yán)格，如不小心會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品變形，使成品報(bào)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(huì)給操作帶來(lái)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(shí)，由于靜電粘連，薄膜間處于缺氧狀態(tài)，會(huì)阻礙塑料印墨層固化的過(guò)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(bào)廢。另外制袋后的儲(chǔ)運(yùn)、存放過(guò)程中也會(huì)不斷放電，既影響熱封又影響袋內(nèi)實(shí)物與空間層次的透明度。在印刷大幅面薄膜時(shí)，因?yàn)樯傻撵o電多，在機(jī)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(dǎo)電性差，薄膜在擠出收卷過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生靜電，在印刷過(guò)程中使靜電進(jìn)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。等離子噴涂工藝流程
在等離子噴涂過(guò)程中，影響涂層質(zhì)量的工藝參數(shù)很多，主要有：
①等離子氣體：氣體的選擇原則主要根據(jù)是可用性和經(jīng)濟(jì)性，N2氣便宜，且離子焰熱焓高，傳熱快，利于粉末的加熱和熔化，但對(duì)于易發(fā)生氮化反應(yīng)的粉末或基體則不可采用。Ar氣電離電位較低，等離子弧穩(wěn)定且易于引燃，弧焰較短，適于小件或薄件的噴涂，此外Ar氣還有很好的保護(hù)作用，但Ar氣的熱焓低，價(jià)格昂貴。
氣體流量大小直接影響等離子焰流的熱焓和流速，從而影響噴涂效率，涂層氣孔率和結(jié)合力等。流量過(guò)高，則氣體會(huì)從等離子射流中帶走有用的熱，并使噴涂粒子的速度升高，減少了噴涂粒子在等離子火焰中的“滯留”時(shí)間，導(dǎo)致粒子達(dá)不到變形所必要的半熔化或塑性狀態(tài)，結(jié)果是涂層粘接強(qiáng)度、密度和硬度都較差，沉積速率也會(huì)顯著降低；相反，則會(huì)使電弧電壓值不適當(dāng)，并大大降低噴射粒子的速度。極端情況下，會(huì)引起噴涂材料過(guò)熱，造成噴涂材料過(guò)度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在噴嘴或粉末噴口聚集，然后以較大球狀沉積到涂層中，形成大的空穴。
②電弧的功率：電弧功率太高，電弧溫度升高，更多的氣體將轉(zhuǎn)變成為等離子體，在大功率、低工作氣體流量的情況下，幾乎全部工作氣體都轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚缘攘Ｗ恿?，等粒子火焰溫度也很高，這可能使一些噴涂材料氣化并引起涂層成分改變，噴涂材料的蒸汽在基體與涂層之間或涂層的疊層之間凝聚引起粘接不良。此外還可能使噴嘴和電極燒蝕。
而電弧功率太低，則得到部分離子氣體和溫度較低的等離子火焰，又會(huì)引起粒子加熱不足，涂層的粘結(jié)強(qiáng)度，硬度和沉積效率較低。
③供粉：供粉速度必須與輸入功率相適應(yīng)，過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)生粉（未熔化），導(dǎo)致噴涂效率降低；過(guò)低，粉末氧化嚴(yán)重，并造成基體過(guò)熱。
送料位置也會(huì)影響涂層結(jié)構(gòu)和噴涂效率，一般來(lái)說(shuō)，粉末必須送至焰心才能使粉末獲得好的加熱和高的速度。
④噴涂距離和噴涂角：噴槍到工件的距離影響噴涂粒子和基體撞擊時(shí)的速度和溫度，涂層的特征和噴涂材料對(duì)噴涂距離很敏感。
噴涂距離過(guò)大，粉粒的溫度和速度均將下降，結(jié)合力、氣孔、噴涂效率都會(huì)明顯下降；過(guò)小，會(huì)使基體溫升過(guò)高，基體和涂層氧化，影響涂層的結(jié)合。在機(jī)體溫升允許的情況下，噴距適當(dāng)小些為好。
噴涂角：指的是焰流軸線與被噴涂工件表面之間的角度。該角小于45度時(shí)，由于“陰影效應(yīng)”的影響，涂層結(jié)構(gòu)會(huì)惡化形成空穴，導(dǎo)致涂層疏松。
⑤噴槍與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度
噴槍的移動(dòng)速度應(yīng)保證涂層平坦，不出線噴涂脊背的痕跡。也就是說(shuō)，每個(gè)行程的寬度之間應(yīng)充分搭疊，在滿足上述要求前提下，噴涂操作時(shí)，一般采用較高的噴槍移動(dòng)速度，這樣可防止產(chǎn)生局部熱點(diǎn)和表面氧化。
⑥基體溫度控制
較理想的噴涂工件是在噴涂前把工件預(yù)熱到噴涂過(guò)程要達(dá)到的溫度，然后在噴涂過(guò)程中對(duì)工件采用噴氣冷卻的措施，使其保持原來(lái)的溫度。等離子處理設(shè)備是一種非常重要的表面改性技術(shù)，其涉及到多種行業(yè)和領(lǐng)域的應(yīng)用，如LED、半導(dǎo)體、光學(xué)、奢侈品、航空航天等。這些領(lǐng)域?qū)τ诓牧媳砻婧徒缑鏍顟B(tài)的控制有著極高的要求，而等離子處理設(shè)備正是為此而生的。在市場(chǎng)上，等離子處理設(shè)備價(jià)格的因素較多，本文將詳細(xì)介紹其中的原理和因素。
一、等離子處理技術(shù)的基本原理
等離子處理技術(shù)通過(guò)物理或化學(xué)方法產(chǎn)生等離子體，使得材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)表面改性和功能性調(diào)整的效果。等離子體能夠激發(fā)材料表面的活性位點(diǎn)，增強(qiáng)表面與其他分子或元素的相互作用，從而改變材料的表面性質(zhì)和表面內(nèi)部構(gòu)成。等離子體同時(shí)也具有去除污垢、異物以及殘留物之類的清洗作用。
二、等離子處理設(shè)備價(jià)格因素
設(shè)備規(guī)模
等離子處理設(shè)備價(jià)格首先會(huì)受到設(shè)備規(guī)模的影響。設(shè)備的規(guī)模越大，所需的物質(zhì)、人工和環(huán)保成本也相對(duì)更高，從而價(jià)格會(huì)隨之增加。此外，設(shè)備規(guī)模還包括所能夠處理材料的尺寸和形狀，這些都會(huì)影響到設(shè)備的定制程度。
設(shè)備類型
等離子處理設(shè)備種類較多，不同類型的設(shè)備具有不同的功能，根據(jù)廠商的技術(shù)水平、研究投入，以及市場(chǎng)需求的不同，價(jià)格也會(huì)相應(yīng)變化。常見的等離子處理設(shè)備包括空心陰極放電裝置、微波等離子處理裝置等，每種設(shè)備的特性和應(yīng)用也不盡相同。
工藝要求
等離子處理技術(shù)可以用于不同材料的表面改性和清洗，在不同領(lǐng)域的應(yīng)用需要不同的工藝要求。工藝的復(fù)雜程度越高，需要的技術(shù)人員越多，設(shè)備價(jià)格也會(huì)隨之提高。
控制系統(tǒng)
等離子處理設(shè)備應(yīng)配備完善的控制系統(tǒng)，包括溫控系統(tǒng)、真空度控制系統(tǒng)、氣體分析系統(tǒng)等等，如果采用了先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，則會(huì)進(jìn)一步增加設(shè)備成本。
維護(hù)保養(yǎng)
設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用是一個(gè)重要的因素，它取決于設(shè)備的質(zhì)量和維護(hù)難度，同時(shí)也考慮到了設(shè)備使用壽命和維修成本等因素。
三、等離子處理設(shè)備價(jià)格市場(chǎng)現(xiàn)狀
當(dāng)前，世界范圍內(nèi)等離子處理設(shè)備制造商較多，但大部分專業(yè)生產(chǎn)廠家都主要集中在歐美地區(qū)。中國(guó)大陸的廠商數(shù)量較少，規(guī)模也比較小，主要是以國(guó)產(chǎn)代替進(jìn)口為主。這些設(shè)備的產(chǎn)品價(jià)格由于受到各種因素的影響差異較大，在數(shù)十萬(wàn)元至數(shù)百萬(wàn)元之間波動(dòng)。
四、等離子處理技術(shù)的未來(lái)發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，等離子處理技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域日益廣泛應(yīng)用，對(duì)于保持和提高材料表面的功能性、裝飾性、運(yùn)動(dòng)性等方面有著越來(lái)越高的要求。很多國(guó)家都加大了相關(guān)技術(shù)研究和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，預(yù)計(jì)未來(lái)在等離子處理設(shè)備的創(chuàng)新和升級(jí)方面還有大量的發(fā)展空間。
總而言之，等離子處理設(shè)備的價(jià)格受多種因素影響，不同型號(hào)、大小、工藝要求、控制系統(tǒng)等都會(huì)對(duì)價(jià)格產(chǎn)生不同的影響。隨著該技術(shù)的進(jìn)步和普及，設(shè)備的價(jià)格有望進(jìn)一步下降，并將推動(dòng)等離子處理技術(shù)在更廣泛領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用。
