等離子處理設(shè)備的7個特點
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,在線運行處理。相對與磨邊機的反向運行,大大提高了工作效率。
5.只消耗空氣和電,因此運行成本低,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,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。真空等離子清洗機是一種有效、環(huán)保的表面清洗設(shè)備,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、醫(yī)療、航天等領(lǐng)域中。其清洗原理主要基于等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用相結(jié)合的過程。
一、真空等離子清洗機的基本結(jié)構(gòu)
真空等離子清洗機主要由注入系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、等離子發(fā)生器、反應(yīng)室及廢氣處理系統(tǒng)等組成。其中注入系統(tǒng)負責(zé)將清洗物料送到反應(yīng)室內(nèi)部,并注入待清洗氣體;真空系統(tǒng)負責(zé)維持反應(yīng)室內(nèi)部的真空度;等離子發(fā)生器負責(zé)產(chǎn)生等離子體,并激活清洗氣體;反應(yīng)室則是清洗反應(yīng)的關(guān)鍵部位,利用等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用進行表面清洗;廢氣處理系統(tǒng)則主要負責(zé)回收和處理清洗產(chǎn)生的廢氣。
二、等離子體化學(xué)反應(yīng)的原理
等離子體是一種高能量帶電氣體狀態(tài),具有較高的離解度和反應(yīng)活性。當(dāng)高能量電場作用于清洗氣體時,清洗氣分子中的電子被撞出,并與其他分子或原子發(fā)生碰撞,形成離子、自由基等高活性物質(zhì)。這些高活性的物質(zhì)具有強氧化還原能力,可以加速雜質(zhì)的去除、表面的去污以及鈍化處理。同時,通過調(diào)節(jié)清洗氣體、電場強度、反應(yīng)時間和溫度等參數(shù),可以實現(xiàn)不同材料表面的清洗效果。
三、物理作用的原理
等離子體在帶電的狀態(tài)下,會聚集在物體表面,并通過靜電吸引力使物質(zhì)與等離子體產(chǎn)生相互作用,實現(xiàn)清洗。物理作用主要包括以下幾種:
1.轟擊清洗法,即利用等離子體粒子的高動能對雜質(zhì)進行轟擊,將其從物體表面清洗出來。
2.消蝕清洗法,即利用等離子體中的高能離子打擊表面材料,實現(xiàn)深度清洗。
3.離子注入法,即利用等離子體中的離子對材料表面進行注入改性。
4.表面硬化法,即由等離子體引起的高速響應(yīng)熱震導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的組織變化,增強表面的硬度和耐腐蝕性。
四、真空等離子清洗機的清洗優(yōu)勢
1.有效:真空等離子清洗機具有高能量、高反應(yīng)速度等特點,可快速清洗復(fù)雜表面上的污染物和粘附雜質(zhì)。
2.環(huán)保:清洗過程不含有任何有害化學(xué)藥品,對環(huán)境無污染。
3.安全:在清洗過程中,沒有明火、爆炸等安全隱患,操作更加穩(wěn)定與安全。
4.兼容性好:真空等離子清洗機可以適用于多種類型材料的清洗,如金屬、玻璃、塑料、陶瓷等。
5.表面質(zhì)量優(yōu)異:采用真空等離子清洗技術(shù)可以達到納米級別的清洗效果,使得清洗后的材料表面平整、光滑,光致反射率增強,提高其光電性能。同時,通過鈍化處理等措施,可以大幅減輕材料表面氧化、銹蝕等問題,延長使用壽命。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(xué)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(xué)處理法是應(yīng)用較早的一種表面處理法,對于印刷,復(fù)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(xué)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(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(xué)處理效果,必須選擇適當(dāng)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(dǎo)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(dǎo)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。