等離子清洗機(jī)技術(shù)不分處理對(duì)象的基材類(lèi)型,對(duì)金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料(如聚丙烯、聚脂、聚酰亞胺、聚氯乙烷、環(huán)氧、甚至聚四氟乙烯)等原基材料都能很好處理,并可實(shí)現(xiàn)整體和局部以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗,還具備環(huán)保、安全、易控制等優(yōu)勢(shì),因此在很多方面,尤其是精密件清洗、新半導(dǎo)體材料研究以及集成電路器件制造業(yè)中逐漸取代了濕法清洗工藝。與之相近的還有一種叫超聲波清洗機(jī)的產(chǎn)品,它們之間如何比較呢?
等離子清洗機(jī)的作用原理主要是:
1)對(duì)材料表面的刻蝕作用--物理作用
等離子體中的大量離子、激發(fā)態(tài)分子、自由基等多種活性粒子,作用到固體樣品表面,不但清除了表面原有的污染物和雜質(zhì),而且會(huì)產(chǎn)生刻蝕作用,將樣品表面變粗糙,形成許多微細(xì)坑洼,增大了樣品的比表面。提高固體表面的潤(rùn)濕性能。
2)激活鍵能,交聯(lián)作用
等離子體中的粒子能量在0~20eV,而聚合物中大部分的鍵能在0~10eV,因此等離子體作用到固體表面后,可以將固體表面的原有的化學(xué)鍵產(chǎn)生斷裂,等離子體中的自由基與這些鍵形成網(wǎng)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu),大大地激活了表面活性。
3)形成新的官能團(tuán)--化學(xué)作用
如果放電氣體中引入反應(yīng)性氣體,那么在活化的材料表面會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),引入新的官能團(tuán),如烴基、氨基、羧基等,這些官能團(tuán)都是活性基團(tuán),能明顯提高材料表面活性。
超聲波清洗機(jī)超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波,它方向性好,穿透能力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠(yuǎn),可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽(tīng)覺(jué)上限而得名。超聲波清洗機(jī)原理主要是通過(guò)換能器,將功率超聲頻源的聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng),通過(guò)清洗槽壁將超聲波輻射到槽子中的清洗液。由于受到超聲波的輻射,使槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動(dòng)。
當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時(shí)候,氣泡就會(huì)迅速膨脹,然后又突然閉合。在這段過(guò)程中,氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波,使氣泡周?chē)a(chǎn)生1012-1013pa的壓力及局調(diào)溫,這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中,蒸汽型空化對(duì)污垢的直接反復(fù)沖擊。
一方面破壞污物與清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離,氣體型氣泡的振動(dòng)對(duì)固體表面進(jìn)行擦洗,污層一旦有縫可鉆,氣泡立即“鉆入”振動(dòng)使污層脫落,由于空化作用,兩種液體在界面迅速分散而乳化,當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí),油被乳化、固體粒子自行脫落,超聲在清洗液中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓,形成射流,沖擊清洗件,同時(shí)由于非線(xiàn)性效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生聲流和微聲流,而超聲空化在固體和液體界面會(huì)產(chǎn)生高速的微射流,所有這些作用,能夠破壞污物,除去或削弱邊界污層,增加攪拌、擴(kuò)散作用,加速可溶性污物的溶解,強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。由此可見(jiàn),凡是液體能浸到且聲場(chǎng)存在的地方都有清洗作用,其特點(diǎn)適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的清洗。尤其是采用這一技術(shù)后,可減少化學(xué)溶劑的用量,從而大大降低環(huán)境污染。
第二超聲波在液體中傳播,使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動(dòng),液體與清洗槽振動(dòng)時(shí)有自己固有頻率,這種振動(dòng)頻率是聲波頻率,所以人們就聽(tīng)到嗡嗡聲。
另外,在超聲波清洗過(guò)程中,肉眼能看見(jiàn)的泡并不是真空核群泡,而是空氣氣泡,它對(duì)空化作用產(chǎn)生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被*拖走,空化作用的真空核群泡才能達(dá)到*效果。
等離子清洗機(jī)原理與超聲波原理不同,當(dāng)艙體里接近真空狀態(tài)時(shí),開(kāi)啟射頻電源,這時(shí)氣體分子電離,產(chǎn)生等離子體,并且伴隨輝光放電現(xiàn)象,等離子體在電場(chǎng)下加速,從而在電場(chǎng)作用下高速運(yùn)動(dòng),對(duì)物體表面發(fā)生物理碰撞,等離子的能量足以去除各種污染物,同時(shí)氧離子可以將有機(jī)污染物氧化為二氧化碳和水蒸氣排出艙體外。
等離子清洗不需要其他的原料,只要空氣就能夠滿(mǎn)足要求,使用方便而且沒(méi)有污染,
同時(shí)比超聲波清洗更具有的優(yōu)勢(shì)是等離子不但可以進(jìn)行表面清洗,更重要的是可以提高表面活性,等離子體與物體表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)能夠產(chǎn)生活性化學(xué)集團(tuán),這些化學(xué)集團(tuán)有很高的活性,從而應(yīng)用范圍很廣,比如提高材料表面粘接能力,提高焊接能力,邦定性,親水性等等很多方面,因此等離子清洗已經(jīng)成為清洗行業(yè)的主流與趨勢(shì)。