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  我们先讲讲“等离子体”的概念。如果连续为物质提供能量,其温度则会升高,并且物质状态会从固态变为液态,然后过渡为气态。如果继续提供能量,现有的原子壳层则会发生分裂,并产生带电粒子(带负电荷的电子和带正电荷的离子)。这种混合物被称作等离子体或者“物质的第四态”。


  简而言之:在提供能量的情况下物质状态的变化:固态 ⇒ 液态 ⇒ 气态 ⇒ 等离子态


  等离子体广泛存在于自然界中,例如闪电、极光、火焰和太阳中。此外,还有人们熟知的通过氖管、焊接和闪光灯产生的人造等离子体。


  等离子体可应用于粘结材料,或者有针对性地改变表面特性。通过这类型技术,可对各种表面进行改性处理。


  与热喷涂中超音速HVOF或者等离子喷涂设备略有不同,我们在这里提及的是另一类等离子体设备,它兼具以下4大功能:

  · 材料清洁(等离子体清洁技术可分解残留污染物,精细到分子大小;为各类型的污染物、不同基材表面及后续加工处理工艺提供解决方案。)

  · 表面活化(使物质表面具有良好的润湿性,是执行涂漆、粘接、印刷、键合工艺时确保物质之间附着力的前提条件。)

  · 材料蚀刻(等离子体技术可用于各向异性和各向同性蚀刻。通过化学蚀刻进行各向同性蚀刻,通过物理蚀刻进行各向异性蚀刻。)

  · 表面涂覆(使用低压等离子体,可对工件进行表面涂装。设备将气态和液态单体材料输送到真空腔室中,在工件表面沉积具有一定功能的镀层,如疏水、亲水涂层。)


图片来源Diener Electronic网站


  材料清洁


  您是否遇到涂层附着力问题?工件表面存在涂料湿润缺陷,最终导致产品涂膜失效?漆层出现漏斗形缺陷点或者鱼眼、密集气泡孔?干扰物质可能是硅酮、含氟(PTFE) 材料、某些特定的油和油脂。


  通过等离子体处理可以永久地去除工件表面所有与油漆湿润缺陷相关的物质。金属(如钢、铝合金、不锈钢)、塑料(如PVC-U、PVC-C、PP、PE、ABS、PVDF、PTFE)、玻璃、陶瓷、碳纤维等都可以采用这种工艺进行表面净化处理。


  工件表面污染物质各异、污染程度不同,等离子体净化处理的时间也会相应调整,最长一小时,最短几分钟。如果需要检验工件表面清洁情况,等离子体净化工艺完成后,我们推荐采用大众汽车测试方法PV 3.10.7对工件表面进行一次LABS测试,可快速检测出工件表面是否存在有机硅残留。


图片来源SKF网站


  该测试只需要一块干净的玻璃板、丙酮和商业上通用的白色油漆涂料即可,当然这些材料必须不含硅酮。测试时,将需要测试的材料置于玻璃板上,然后用丙酮进行冲洗。待丙酮蒸发之后,用油漆以十字交叉的方式对玻璃板进行喷涂。漆料干燥之后,可以明显识别出,表面上是否还存在有机硅残余物质。漆料不会润湿这些位置,并且会形成坑洼。


  等离子体清洗还可以用于处理有机硅材料,甚至是有机硅橡胶,去除所有影响表面成膜的污染物质。


  通过使用创新且环保的低压等离子体技术,可以把清洁工艺集成到整个生产环节中,降低返工率、降低废品率、提高了生产效率及安全性。


图片来源Diener Electronic网站


  材料活化


  待处理表面具有良好的润湿性,是确保在涂漆、粘接、印刷或者键合时基材与涂覆材料之间粘附的前提条件。不仅含油和油脂的污染物会对润湿造成妨碍,许多材料表面就算满足洁净度要求,也无法充分润湿。原因在于基材的表面能较低,如PTFE、FEP。表面能较低的材料能够润湿表面能较高的材料,但是反之不可以。成膜材料的表面能,在任何情况下都必须低于基材的表面能,才能实现附着。


  聚丙烯或者 PTFE之类的塑料均为非极性结构。这意味着在印刷、涂漆或粘合之前,必须对这些塑料进行预处理。这一工艺同样适用于玻璃和陶瓷。通过活化,可以使塑料表面的表面能增高,从而达到涂膜材料的润湿效果。



  传统工艺中使用化学底漆、液态增附剂进行活化。其往往具有较高的腐蚀性和环境危害性。一方面,必须在进行下一道工序前进行充分排气排废,另一方面,这样的工艺通常无法长时间保持活化状态。化学底漆无法对非极性材料(如聚烯烃)进行充分活化。


  在空气或氧气等离子体中进行活化时,塑料聚合物的非极性氢键将被氧键取代,可以提供自由价电子,与涂料液体分子键合。


  通过在低压或常压条件下进行等离子活化,还可以使“非粘合性”塑料如 POM、PE 和 PP 具有非常好的粘合性和可涂漆性,精确地获得所需的表面能,避免过度活化,因为过度活化会导致蚀刻。


图片来源Diener Electronic网站


  材料蚀刻和表面涂覆,我们就不一一赘述,如果您希望获取更详细的产品信息,可以关注我们的公众号或者直接与我们联系,我们会无偿向您推荐合适的设备供应商。您还可以在搜索引擎中查找“常压等离子设备”。