真空等離子表面處理機的特點和原理

真空等離子表面處理機由等離子發(fā)生器，氣體輸送管路及等離子噴頭等部分組成，等離子發(fā)生器產(chǎn)生高壓高頻能量在噴嘴鋼管中被激活和被控制的輝光放電中產(chǎn)生低溫等離子體，等離子體中粒子的能量一般約為幾個至幾十電子伏特，大于聚合物材料的結(jié)合鍵能，完全可以破裂有機大分子的化學鍵而形成新鍵；但遠低于高能放射性射線，只涉及材料表面，不影響基體的性能。處于非熱力學平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中，電子具有較高的能量，可以斷裂材料表面分子的化學鍵，提高粒子的化學反應活性(大于熱等離子體)，而中性粒子的溫度接近室溫，這些優(yōu)點為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。通過低溫等離子體表面處理，材料面發(fā)生多種的物理、化學變化。表面得到了清潔，去除了碳化氫類污物，如油脂，輔助添加劑等，或產(chǎn)生刻蝕而粗糙，或形成致密的交聯(lián)層，或引入含氧極性基團（羥基、羧基），這些基因?qū)Ω黝愅糠蟛牧暇哂写龠M其粘合的作用，在粘合和油漆應用時得到了優(yōu)化。在同樣效果下，應用等離子體處理表面可以得到非常薄的高張力涂層表面，有利于粘結(jié)、涂覆和印刷。不需其他機器、化學處理等強烈作用成份來增加粘合性。

真空等離子處理的特點是，一、對包裝盒表面處理深度較小但非常均勻。二、沒有紙屑飛沫出現(xiàn)，屬于環(huán)保處理。三、等離子噴頭距離包裝盒之間有一定的距離，只有通過噴頭把低溫等離子噴射到包裝盒需要涂膠處，可處理各類復雜形狀的包裝盒，連續(xù)性運作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。四、工作中不需要消耗其他燃料，只需接上普通電源即可運行，大大降低包裝印刷成本。

真空等離子表面處理機，目前已經(jīng)開發(fā)了單噴頭，雙噴頭，三噴頭，旋轉(zhuǎn)噴頭等多款型號，噴出的是低溫等離子，形狀像火焰，但不會點燃包裝盒。另外，為方便用戶，等離子表面處理機還具有安全連鎖功能，用戶可根據(jù)需要，安裝產(chǎn)線中自動控制裝置，一旦產(chǎn)線中無包裝盒經(jīng)過，等離子表面處理機會立刻自動停止噴射等離子，而有包裝盒經(jīng)過時，它又自動噴出等離子
還有真空等離子處理機，在一個密封艙體內(nèi)設(shè)置電極，在真空泵的作用下是艙體內(nèi)的氣壓達到5--10毫托，再在高頻發(fā)生器的作用下，電極之間產(chǎn)生等離子體，然后對樣品表面進行處理，來達到改變表面活性的目的。等離子粘接影響設(shè)備強度的物理因素

1.表面粗糙度：

    當膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時（接觸角θ<90°），表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對表面的浸潤程度，增加膠粘劑與被粘材料的接觸點密度，從而有利于提高粘接強度。反之，當膠粘劑對被粘材料浸潤不良時（θ>90°）,表面的粗糙化就不利于粘接強度的提高。

2.表面處理:

    粘接前的表面處理是粘接成功的關(guān)鍵，其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層（如銹蝕）、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”，被粘物的表面處理將影響粘接強度。例如，聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強度，加熱到70-80時處理1-5分鐘，就會得到良好的可粘接表面，這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時，只能在常溫下進行。如在上述溫度下進行，則薄膜的表面處理，采用等離子或微火焰處理。

對天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時，希望橡膠表面輕度氧化，故在涂酸后較短的時間，就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結(jié)構(gòu)，不利于粘接。

    對硫化橡膠表面局部粘接時，表面處理除去脫膜劑，不宜采用大量溶劑洗滌，以免不脫膜劑擴散到處理面上妨礙粘接。

鋁及鋁合金的表面處理，希望鋁表面生成氧化鋁結(jié)晶，而自然氧化的鋁表面是十分不規(guī)則的、相當疏松的氧化鋁層，不利于粘接。所以，需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會在粘接接頭中留下薄弱層。

3.滲透：

    已粘接的接頭，受環(huán)境氣氛的作用，常常被滲進一些其他低分子。例如，接頭在潮濕環(huán)境或水下，水分子滲透入膠層；聚合物膠層在有機溶劑中，溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形，然后進入膠層與被粘物界面。使膠層強度降低，從而導致粘接的破壞。

    滲透不僅從膠層邊沿開始，對于多孔性被粘物，低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細管或裂縫中滲透到被粘物中，進而侵入到界面上，使接頭出現(xiàn)缺陷乃至破壞。滲透不僅會導致接頭的物理性能下降，而且由于低分子物的滲透使界面發(fā)生化學變化，生成不利于粘接的銹蝕區(qū)，使粘接完全失效。

4.遷移：

    含有增塑劑被粘材料，由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差，容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接，造成粘接失效。

5.壓力：

    在粘接時，向粘接面施以壓力，使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞，甚至流入深孔和毛細管中，減少粘接缺陷。對于粘度較小的膠粘劑，加壓時會過度地流淌，造成缺膠。因此，應待粘度較大時再施加壓力，也促使被粘體表面上的氣體逸出，減少粘接區(qū)的氣孔。

    對于較稠的或固體的膠粘劑，在粘接時施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下，常常需要適當?shù)厣邷囟?，以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如，絕緣層壓板的制造、飛機旋翼的成型都是在加熱加壓下進行。

為了獲得較高的粘接強度，對不同的膠粘劑應考慮施以不同的壓力。一般對固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力，而對低粘度的膠粘劑施低的壓力。

6.膠層厚度：

    較厚的膠層易產(chǎn)生氣泡、缺陷和早期斷裂，因此應使膠層盡可能薄一些，以獲得較高的粘接強度。另外，厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區(qū)所造成的熱應力也較大，更容易引起接頭破壞。

7.負荷應力:

    在實際的接頭上作用的應力是復雜的，包括剪切應力、剝離應力和交變應力。

   （1） 切應力：由于偏心的張力作用，在粘接端頭出現(xiàn)應力集中，除剪切力外，還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時，接頭在剪切應力作用下，被粘物的厚度越大，接頭的強度則越大。

   （2） 剝離應力：被粘物為軟質(zhì)材料時，將發(fā)生剝離應力的作用。這時，在界面上有拉伸應力和剪切應力作用，力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上，因此接頭很容易破壞。由于剝離應力的破壞性很大，在設(shè)計時盡量避免采用會產(chǎn)生剝離應力的接頭方式。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。