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等离子清洗机这东西,现在工厂里用得越来越多了,但很多人对它的工作原理还是一知半解。说白了,它就是利用等离子体来清洗材料表面,处理效果比传统方式好不少。今天就把它的原理和内部结构掰开来讲清楚。

先说什么是等离子体。气体在足够高的能量激发下,分子会被电离,产生正离子、负离子、电子、自由基这些活性粒子,正负电荷总量相等,这种状态就叫等离子态,是跟固液气并列的第四态。等离子清洗机干的事,就是让这些活性粒子去跟材料表面的污染物反应,把脏东西分解掉。
整个设备主要由这几个部分组成:真空腔体、射频电源、气体输送系统、真空泵组和控制系统。画个简单的结构来看,腔体在中间,工件就搁在里面;电极装在腔体上方或者侧面,跟射频电源连着;气体顺着管路送进去;真空泵挂在腔体底下负责抽气;控制系统在外面,调参数用的。每个部分听起来都不算复杂,但选型要是不对,处理效果能差一大截。
具体怎么运转的呢?工件先放进腔体,门一关,真空泵就开始干活了,得把腔内压力拽到10到100帕才行。压力到位后往里头通气,氩气氧气用得多,流量一般卡在10到500sccm之间。气进去了,射频电源跟上,频率13.56MHz,电极之间当场就把气体给电离了,等离子体就这么产生了。接下来那些活性粒子往工件表面一扑,跟污染物发生反应,生成的小分子挥发物被泵直接抽走,表面就干干净净了。
几个核心部件的参数可以看下面这个表:
| 部件 | 干啥用的 | 参数范围 |
|---|---|---|
| 真空腔体 | 装工件、保低压 | 5L到3000L |
| 射频电源 | 电离气体 | 13.56MHz或40KHz |
| 真空泵组 | 抽真空排气 | 极限真空0.1到10Pa |
| 气体系统 | 送气 | 10到500sccm |
光清洗还不够,等离子体还能顺带把表面活化一下。活性粒子撞上去之后,表面会多出来羟基、羧基之类的含氧极性基团,表面能一下子就上去了,接触角能降30到50度,后面不管是粘接还是涂装都牢得多。不少行业之所以从化学清洗换到等离子处理来,主要就是看中了它不沾溶剂、不排废液,还不会伤材料这几点。
还有个事得说说,气体选哪种效果差别挺大的。氧气走的是化学清洗路子,有机物去得干净;氩气偏物理轰击那一套,氧化物拿它处理比较合适。实际操作中两种掺着用的情况也不少,到底怎么搭配,得看你工件是什么材质、污染物又是哪一类。
诚峰智造在等离子清洗这块摸爬滚打好些年了,设备也好工艺方案也好,都能给到一套实实在在的解决办法,找诚峰智造,等离子表面处理这事就不用再操心了。
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