影響等離子清洗機清洗效率的工藝參數

等離子清洗機主要是通過氣體放電產生等離子體,其中包含電子、離子、自由基以及紫外線等高能量物質,具有活化材料表面的作用。例如,電子質量小、移動速度快,可以先一步到達材料表面并使其帶有負電荷,同時對材料表面產生撞擊作用,可促使表面吸附的氣體分子解吸或分解,也有利于引發化學反應;材料表面帶有負電荷時,帶正電荷的離子會加速向其沖擊,所產生的濺射作用會將表面附著的顆粒性物質除去;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生化學連鎖反應,產生新的自由基或進一步分解,最后可能會分解成揮發性的小分子;而紫外線具有很強的光能和穿透能力,可透過材料表面深達數微米而產生作用,使表面附著物質的分子鍵斷裂分解。

在使用等離子清洗機的過程中,影響清洗效率的參數主要有以下幾個方面:

(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生的等離子體清洗速度和清洗效果又相差甚遠。因此應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)暴露時間:待清洗材料在等離子體中的暴露時間對其表面清洗效果及等離子體工作效率有很大影響。暴露時間越長清洗效果相對越好,但工作效率降低。并且,過長時間的清洗可能會對材料表面產生損傷。

(5)傳動速度:對于常壓等離子體清洗工藝,處理大物件時會涉及連續傳動問題。因此待清洗物件與電極的相對移動速度越慢,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間過長產生材料表面損傷。

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