真空等离子清洗机利用等离子体中各种高能物质的活化作用,彻底剥离附着在物体表面的污垢。以氧等离子体去除物体表面的油脂和污垢为例来说明这些作用。等离子体对油垢的作用类似于燃烧油垢。但不同的是,它在低温下“燃烧”。其基本原理:在氧等离子体中氧原子自由基、受激氧分子、电子和紫外线的共同作用下,油分子最终被氧化成水和二氧化碳分子,从物体表面被清除。
等离子清洗机的结构主要分为三部分,即控制单元、真空室和真空泵。
首先,控制单元
国内使用的等离子清洗机,包括进口的,有四种控制方式:半自动控制、全自动控制、PC电脑控制和LCD触摸屏控制。
控制单元分为两部分:
1)电源:主要电源频率有三种,分别是40KHz、13.56MHz和2.45GHz,其中13.56MHz需要电源匹配器。
2)系统控制单元:分为按钮控制(半自动、全自动)、电脑控制、PLC控制(液晶触摸屏控制)三种。
二、真空室:
真空室主要分为两种材料:
1)不锈钢真空室。
2)应时腔。
三、真空泵:
真空泵分为两种类型:
1)干式泵。
2)油泵。
真空等离子清洗机
1.对材料表面的蚀刻作用-物理作用:
等离子体中大量的离子、受激分子、自由基等活性粒子作用于固体样品表面,不仅去除了表面原有的污染物和杂质,还产生刻蚀,使样品表面变得粗糙,形成许多微小的凹坑,增加了样品的比表面积。改善固体表面的润湿性。
2、活化键能,交联:
等离子体中粒子的能量为0~20eV,而聚合物中大部分键的能量为0~10eV。因此,等离子体作用于固体表面后,可以打破固体表面原有的化学键,等离子体中的自由基与这些键形成网状交联结构,极大地激活了表面活性。
3、新官能团的形成——化学作用:
如果在放电气体中引入反应性气体,活性物质表面会发生复杂的化学反应,引入新的官能团,如烃基、氨基、羧基等。这些官能团都是活性基团,可以明显提高材料的表面活性。
无线电波范围内的高频产生的等离子体不同于激光等直射光。等离子体的方向性不强,可以深入到物体的微孔和凹陷处完成清洁任务,所以不需要过多考虑被清洁物体的形状。而且对这些难清洗部位的清洗效果与氟利昂清洗相似甚至更好;