技術資料

低溫等離子體介紹7

射流低溫等離子放電（Jet Discharge)

幾十年來，等離子體炬（plasma torch）的個工業應用已經眾所周知，例如，氬弧焊、空氣等離子體切割機和等離子體噴涂等。這些設備中的核心部件通常稱為等離子體炬，其等離子體中心溫度達數千度，是"熱"等離子體。
近年來，人們為了進行有機材料，例如橡膠表面進行處理，以改善表面附著力，將等離子體炬的技術低溫化和小型化，將"熱弧"變為"冷弧"研制成射流低溫等離子表面處理設備，噴槍出口溫度僅數百度，甚至更低，并且已經開始向家用電器和汽車工業推廣應用。有些高技術公司，例如中國的CORONA Lab.將這種技術產品化，可以用于高速在線處理。
1. 大氣射流低溫等離子表面處理的原理
流經冷弧等離子體射流槍的空氣氣流可以產生包括大量的氧原子在內的氧基活性物質，氧基等離子體照射材料表面，可以使附著于材料表面上的有機污染物"C"元素的分子分離，并變成二氧化碳后被清除；同時可以提高接觸性能，從而可以提高接合強度和可靠性。
2. 大氣射流低溫等離子表面處理的工業應用
a) 不銹鋼薄板對焊處的焊前處理
不銹鋼薄板對焊在工業中應用很普遍，例如太陽能熱水器的內桶就是用0.4mm的不銹鋼薄板卷成圓筒對焊制成。為了達到焊接要求，必須對焊接處進行必要的清洗。目前的清洗方法是濕法－人工用化學清洗劑擦洗，清洗成本高，有污染，很難實現自動化。
大氣射流低溫等離子清洗技術是干法，運用于薄板對焊的前處理，可代替傳統的人工用化學清洗劑擦拭，降低了清洗成本，可提高焊接質量，減少對環境的污染，可實現焊接區清洗的自動化。
b) 塑料板的表面處理
塑料類，例如木塑是可以代用木材的新型材料，但表面油漆相當不易，這就大大限制了應用范圍。如果用化學方法處理，價格高，污染大。為此，用大氣射流低溫等離子處理則材料表面會發生明顯的變化：顏色略有變淺，反光度降低，呈亞光性；用手觸摸可以感覺到表面略有粗糙；使噴漆的附著性能大大增強。
經等離子體處理前后的附著力可以測試。測試方法：用劃刀在待測部件表面劃出垂直井字結構劃痕，用軟毛刷輕刷劃線表面去掉碎沫。用透明膠帶貼于劃線上，膠帶與樣品間應無氣泡，保持1～2分鐘；以約60度角度恒定速度將膠帶撕起。觀察劃線及正方形的完整度以判斷附著力的大小。
c) 橡膠制品的處理
橡膠在我們日常生活中大量使用，例如汽車的門封條。它的表面須要上漆或織絨。如果不經過低溫等離子處理，則不易粘接。如果用化學清洗，既是離線的，又會污染環境。用在線等離子體處理是理想的解決辦法。
d) 用于玻璃和金屬平板處理
空氣等離子體射流可以處理玻璃和金屬表面，不但有效地清除了來自于大氣中浮游灰塵產生的有機污染物，而且改變了表面的性能且持續性足夠長。因而可以提高產品的接合強度。此外，常壓等離子體清洗還可以用于有機材料和金屬材料表面。