影響等離子清洗機(jī)清洗效率的工藝參數(shù)

等離子清洗機(jī)主要是通過氣體放電產(chǎn)生等離子體,其中包含電子、離子、自由基以及紫外線等高能量物質(zhì),具有活化材料表面的作用。例如,電子質(zhì)量小、移動(dòng)速度快,可以先一步到達(dá)材料表面并使其帶有負(fù)電荷,同時(shí)對材料表面產(chǎn)生撞擊作用,可促使表面吸附的氣體分子解吸或分解,也有利于引發(fā)化學(xué)反應(yīng);材料表面帶有負(fù)電荷時(shí),帶正電荷的離子會(huì)加速向其沖擊,所產(chǎn)生的濺射作用會(huì)將表面附著的顆粒性物質(zhì)除去;等離子體中自由基的存在對清洗作用具有非常重要的意義,由于自由基易與物體表面發(fā)生化學(xué)連鎖反應(yīng),產(chǎn)生新的自由基或進(jìn)一步分解,最后可能會(huì)分解成揮發(fā)性的小分子;而紫外線具有很強(qiáng)的光能和穿透能力,可透過材料表面深達(dá)數(shù)微米而產(chǎn)生作用,使表面附著物質(zhì)的分子鍵斷裂分解。

在使用等離子清洗機(jī)的過程中,影響清洗效率的參數(shù)主要有以下幾個(gè)方面:

(1)放電氣壓:對于低壓等離子體,放電氣壓增加,等離子體密度越高,電子溫度隨之降低。而等離子體的清洗效果取決于其密度和電子溫度兩個(gè)方面,如密度越高清洗速率越快、電子溫度越高清洗效果越好。因此,放電氣壓的選擇對低壓等離子體清洗工藝至關(guān)重要。

(2)氣體種類:待處理物件的基材及其表面污染物具有多樣性,而不同氣體放電所產(chǎn)生的等離子體清洗速度和清洗效果又相差甚遠(yuǎn)。因此應(yīng)該有針對性地選擇等離子體的工作氣體,如可選用氧氣等離子體去除物體表面的的油脂污垢,選用氫氬混合氣體等離子體去除氧化層。

(3)放電功率:放電功率增大,可以增加等離子體的密度和活性粒子能量,因而提高清洗效果。例如,氧氣等離子體的密度受放電功率的影響較大。

(4)暴露時(shí)間:待清洗材料在等離子體中的暴露時(shí)間對其表面清洗效果及等離子體工作效率有很大影響。暴露時(shí)間越長清洗效果相對越好,但工作效率降低。并且,過長時(shí)間的清洗可能會(huì)對材料表面產(chǎn)生損傷。

(5)傳動(dòng)速度:對于常壓等離子體清洗工藝,處理大物件時(shí)會(huì)涉及連續(xù)傳動(dòng)問題。因此待清洗物件與電極的相對移動(dòng)速度越慢,處理效果越好,但速度過慢一方面影響工作效率,另一方面也可能造成處理時(shí)間過長產(chǎn)生材料表面損傷。

(6)其他:等離子體清洗工藝中的氣體分配、氣體流量、電極設(shè)置等參數(shù)也會(huì)影響清洗效果。因此需要根據(jù)實(shí)際情況和清洗要求設(shè)定具體的、適合的工藝參數(shù)。