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大气等离子清洗机

等离子清洗技术的应用源于20世纪初，现已广泛应用于电子、纺织、塑料、航空、医疗以及汽车行业等领域，效果瞩目。该技术与高能耗、高污染的湿法化学清洗工艺相比，具有无污染且无需干燥处理的优点。

按照气压分类，等离子清洗技术又分为低压（真空）等离子体和大气(常压)等离子清洗技术，真空等离子清洗机常在真空室中进行，由于要使用真空系统，设备投资费用高、被清洗工件受空间限制，难以实现规模连续处理，而大气等离子清洗机使表面处理变得简单、方便，因而开发大气常压等离子体清洗新技术和设备近年来己成为国内外研究的热点。

等离子清洗的目的

通过等离子体清洗，材料表面发生多种物理、化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入极性基团，使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。在适宜的工艺条件下清洗材料表面，使其形态发生显著变化，并引入多种自由基团，使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性，有利于粘结、涂覆和印刷。

等离子清洗前后对比

等离子清洗前后达因值对比
等离子清洗前后水滴角对比

等离子清洗前后润湿性能对比

大气等离子清洗机工作原理

射流大气等离子清洗机由三个部分组成：供气系统、电源系统、等离子体喷枪。其中供气系统通过空气压缩机来提供大流量的气体，也可根据需求连接气瓶。电源系统与AC220V电源连接，功率可调。大气等离子体喷枪的原理如图1所示，为满足不同处理表面的要求配有不同类型的喷头（如图2所示）。

图一大气等离子清洗机喷枪原理示意图
不同类型大气等离子清洗机喷枪

图二不同类型等离子喷枪

射流大气常压等离子体是使用电弧放电的方式来激发等离子体的。工作时，在电极上施加高压，通入工作气体后，两极间产生较强的电流（几安到几十安），两电极间的气体被电离成等离子体，在强大的气流作用下，迅速移动、喷出，形成射流等离子体。

大气等离子清洗机清洗原理

等离子体中存在以下物质处于高速运动状态的电子处于激发状态的中性原子、分子、原子团自由基离子化的原子、分子分子解离反应过程中生成的辐射光线未反应的分子、原子等。在基体表面的有机物、氧化物等污垢逐步活化分解，最终蒸发或脱离工件表面的过程。就反应机理来说，等离子体清洗通常包括以下过程工作气体被激发为等离子态气相激发态物质被吸附在固体表面被吸附粒子基团与固体表面污染物反应生成产物分子产物分子解析形成气相反应残余物脱离表面。

大气等离子清洗机的类型

大气等离子清洗机常见有两种类型，大气旋喷等离子清洗机（如图3左边），大气直喷等离子清洗机（如图3右边），两者的主要区别是一次清洗的范围（下图4展示了两种等离子火焰宽度对比，大气直喷等离子清洗机清洗宽度在10mm左右，大气旋喷等离子清洗机清洗宽度在30-80mm之间），旋喷的较直喷的清洗范围要大很多，因此直喷类型的大气等离子清洗机适合线状小面积清洗，大气旋喷等离子清洗机适合面状大面积清洗。

图三左大气旋喷等离子清洗机，右大气直喷等离子清洗机

图四两种大气等离子清洗机火焰宽度对比

除此之外大气等离子清洗机还可以集成在各式自动化设备上，实现流水作业。最常见类型的是大气等离子清洗机搭配三轴运动平台（如图5左所示）。另外对于清洗形状较为复杂的工件也可以搭配机械手使用（如图5右所示）。

图五左三轴平台+大气等离子清洗机，右机械手+大气等离子清洗机

大气等离子清洗机常见应用

喷墨、印刷、喷码印字前处理，提高油墨附着力
新能源锂电池电芯清洗提高蓝膜粘接性能，改善极耳焊接性能
高分子塑胶表面活化，改善粘接性能
汽车保险杠、密封条处理提高表面浸润性能，提升粘接品质
玻璃表面有机物清洗，提高浸润性能，提升后续镀膜层附着力

大气等离子清洗机清洗效果影响因素

清洗功率、清洗速度、清洗距离、清洗时间及工作气体类型是决定大气等离子清洗机清洗效果的主要因素。清洗距离和清洗速度对清洗效果影响较大，较小清洗距离和较小清洗速度产生的清洗效果更佳。

大气等离子清洗机相较于真空等离子清洗机优缺点对比

由于大气等离子清洗机无需真空腔体，又能与计算机控制相结合，实现自动化清洗，既摆脱工件几何尺寸和空间位置的限制，又能实现有选择地清洗基体指定表面区域。对于产量大、需要 in-line 处理、平面型工件及面积较大的工件可以采用大气等离子清洗机。大气等离子清洗机虽摆脱了真空腔的限制，但其清洗效力较弱，因此对于产品品质要求较高、需要使用特殊气体、产品单价较高、产品形状较复杂(3D)、或需要批量处理的工件，可以采用真空等离子清洗机。