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等离子体表面处理与常规处理的对比 -凯发平台网址

发布时间:2024/12/19 8:08:40 | 信息来源:
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等离子体表面处理与常规处理的对比








等离子体表面处理
通过放电装置将电离的等离子体中的电子或离子打到承印物表面,一方面,可以打开材料的长分子链,出现高能基团;另一方面,经打击使薄膜表面出现细小的针孔,同时还可使表面杂质离解、重解。电离时放出的臭氧有强氧化性,附着的杂质被氧化而除去,使承印物表面自由能提高,达到改善印刷性能的目的




电晕处理
利用高频(中频)高压电源,在放电刀架和刀片的间隙产生一种电晕释放现象,用这种方法对塑料薄膜在印刷前进行表面处理,叫电晕处理,也称电子冲击或电火花处理。其处理作用为:通过放电,使两极之间的氧气电离,产生臭氧,臭氧是一种强氧化剂,可以立即氧化塑料薄膜的表面分子,使其由非极性转化为极性,表面张力得到提高。电子冲击后,使薄膜表面产生微凹密集孔穴,使塑料表面粗化,增大表面活性。








化学处理法
印刷前利用氧化剂对pp、pe塑料薄膜的表面进行处理,使其表面生成羟基、羰基等极性集团,同时得到一定程度的粗化,以提高油墨与塑料薄膜的表面结合牢度。
化学处理法是应用较早的一种表面处理法,对于印刷,复合前薄膜的表面处理效果好,使用简便、经济,但需较长的处理时间影响了生产效率。并且处理液一般都具有化学侵蚀性,造成环境污染及对人体的危害,目前较少采用这种工艺,一般只在不便使用其他处理方法的情况下才采用这种表面处理工艺




光化学处理法
一般是利用紫外线照射高聚物表面,使其引起化学变化,达到改善表面张力,提高润湿性和粘合性的目的。和电晕处理一样,紫外线照射也能使高聚物表面发生裂解、交联和氧化。
要想得到较好的光化学处理效果,必须选择适当波长的紫外线,例如用波长为184mm的紫外线照射聚乙烯表面,能使其表面发生交联,但如改用2537a的波长则难有相同的效果。








火焰处理法
适用于小型塑料容器的表面处理,其目的在于用高温使表面去污,并溶化膜层表面,提高表面粘附油墨的性能。
聚烯烃经火焰处理后形成了极性基团,润湿性得以改善,而粘接性的改善则由于极性基团改善了润湿性以及产生断链而相对改善。
火焰处理效果较好,无污染,成本低廉,但操作要求严格,如不小心会导致产品变形,使成品报废。目前主要应用于较厚的塑料制品的表面处理。




防静电处理
塑料薄膜印刷中的静电会给操作带来一系列难题,直接影响印品的产量和质量。例如,在印刷小包装塑料薄膜时,由于静电粘连,薄膜间处于缺氧状态,会阻碍塑料印墨层固化的过程,若遇高温高湿环境,更易形成墨层粘连,轻则使印刷墨色移染,增加印刷、分切、整理等工序的难度,重则薄膜互相粘连,撕不开,造成印品报废。另外制袋后的储运、存放过程中也会不断放电,既影响热封又影响袋内实物与空间层次的透明度。在印刷大幅面薄膜时,因为生成的静电多,在机速高、树脂中未掺有抗静电剂的情况下,很可能引起火灾或爆炸事故。
塑料薄膜的静电形成是由于pe和pp具有优良的介电性能、电阻高、导电性差,薄膜在挤出收卷过程中因摩擦而产生静电,在印刷过程中使静电进一步产生和积累,并不易释放,使薄膜表面聚积大量的静电荷。印刷薄膜收卷后,薄膜与薄膜之间紧紧地卷在一起,使电荷不利于排斥而利于吸引,造成粘合。等离子喷涂工艺流程


在等离子喷涂过程中,影响涂层质量的工艺参数很多,主要有:
①等离子气体:气体的选择原则主要根据是可用性和经济性,n2气便宜,且离子焰热焓高,传热快,利于粉末的加热和熔化,但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。ar气电离电位较低,等离子弧稳定且易于引燃,弧焰较短,适于小件或薄件的喷涂,此外ar气还有很好的保护作用,但ar气的热焓低,价格昂贵。
气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速,从而影响喷涂效率,涂层气孔率和结合力等。流量过高,则气体会从等离子射流中带走有用的热,并使喷涂粒子的速度升高,减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间,导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态,结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差,沉积速率也会显著降低;相反,则会使电弧电压值不适当,并大大降低喷射粒子的速度。极端情况下,会引起喷涂材料过热,造成喷涂材料过度熔化或汽化,引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集,然后以较大球状沉积到涂层中,形成大的空穴。
②电弧的功率:电弧功率太高,电弧温度升高,更多的气体将转变成为等离子体,在大功率、低工作气体流量的情况下,几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流,等粒子火焰温度也很高,这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变,喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。
而电弧功率太低,则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰,又会引起粒子加热不足,涂层的粘结强度,硬度和沉积效率较低。
③供粉:供粉速度必须与输入功率相适应,过大,会出现生粉(未熔化),导致喷涂效率降低;过低,粉末氧化严重,并造成基体过热。
送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率,一般来说,粉末必须送至焰心才能使粉末获得好的加热和高的速度。
④喷涂距离和喷涂角:喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度,涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。
喷涂距离过大,粉粒的温度和速度均将下降,结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降;过小,会使基体温升过高,基体和涂层氧化,影响涂层的结合。在机体温升允许的情况下,喷距适当小些为好。
喷涂角:指的是焰流轴线与被喷涂工件表面之间的角度。该角小于45度时,由于“阴影效应”的影响,涂层结构会恶化形成空穴,导致涂层疏松。
⑤喷枪与工件的相对运动速度
喷枪的移动速度应保证涂层平坦,不出线喷涂脊背的痕迹。也就是说,每个行程的宽度之间应充分搭叠,在满足上述要求前提下,喷涂操作时,一般采用较高的喷枪移动速度,这样可防止产生局部热点和表面氧化。
⑥基体温度控制
较理想的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂过程要达到的温度,然后在喷涂过程中对工件采用喷气冷却的措施,使其保持原来的温度。等离子处理设备是一种非常重要的表面改性技术,其涉及到多种行业和领域的应用,如led、半导体、光学、奢侈品、航空航天等。这些领域对于材料表面和界面状态的控制有着极高的要求,而等离子处理设备正是为此而生的。在市场上,等离子处理设备价格的因素较多,本文将详细介绍其中的原理和因素。


一、等离子处理技术的基本原理


等离子处理技术通过物理或化学方法产生等离子体,使得材料表面发生化学反应,从而实现表面改性和功能性调整的效果。等离子体能够激发材料表面的活性位点,增强表面与其他分子或元素的相互作用,从而改变材料的表面性质和表面内部构成。等离子体同时也具有去除污垢、异物以及残留物之类的清洗作用。


二、等离子处理设备价格因素


设备规模
等离子处理设备价格首先会受到设备规模的影响。设备的规模越大,所需的物质、人工和环保成本也相对更高,从而价格会随之增加。此外,设备规模还包括所能够处理材料的尺寸和形状,这些都会影响到设备的定制程度。


设备类型
等离子处理设备种类较多,不同类型的设备具有不同的功能,根据厂商的技术水平、研究投入,以及市场需求的不同,价格也会相应变化。常见的等离子处理设备包括空心阴极放电装置、微波等离子处理装置等,每种设备的特性和应用也不尽相同。


工艺要求
等离子处理技术可以用于不同材料的表面改性和清洗,在不同领域的应用需要不同的工艺要求。工艺的复杂程度越高,需要的技术人员越多,设备价格也会随之提高。


控制系统
等离子处理设备应配备完善的控制系统,包括温控系统、真空度控制系统、气体分析系统等等,如果采用了先进的自动化控制系统,则会进一步增加设备成本。


维护保养
设备的维护保养费用是一个重要的因素,它取决于设备的质量和维护难度,同时也考虑到了设备使用寿命和维修成本等因素。


三、等离子处理设备价格市场现状


当前,世界范围内等离子处理设备制造商较多,但大部分专业生产厂家都主要集中在欧美地区。中国大陆的厂商数量较少,规模也比较小,主要是以国产代替进口为主。这些设备的产品价格由于受到各种因素的影响差异较大,在数十万元至数百万元之间波动。


四、等离子处理技术的未来发展


随着科学技术的进步和工业生产的发展,等离子处理技术在各个领域日益广泛应用,对于保持和提高材料表面的功能性、装饰性、运动性等方面有着越来越高的要求。很多国家都加大了相关技术研究和基础设施建设,预计未来在等离子处理设备的创新和升级方面还有大量的发展空间。


总而言之,等离子处理设备的价格受多种因素影响,不同型号、大小、工艺要求、控制系统等都会对价格产生不同的影响。随着该技术的进步和普及,设备的价格有望进一步下降,并将推动等离子处理技术在更广泛领域发展和应用。

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