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等离子清洗机如何解决产品的散热问题?

更新时间:2022-04-27      点击次数:523
  工业量产型等离子清洗机连续运行的时间常常会在八个小时以上,在这种情况下,等离子清洗机的真空反应腔室内的所有部件,包括反应腔本体、电极板、托架以及附件等表面温度比较高,如果没有相关配套的冷却循环系统,取放产品或材料不带隔热手套容易被烫伤;同时处理环境温度过高,对于一些不耐温的产品或材料,就会引发物理形变、表面变色或烧焦等现象,甚至影响等离子处理效果。那么等离子清洗机处理产品的散热问题如何解决呢?这可是行业的一大痛点,今天我们小编想和大家共同探讨一下。
 
  一、清洗机处理产品或材料的反应机制:
 
  清洗机处理产品是在低压反应腔室里面进行的,基本操作流程把需要处理的物件放在托架或者是电极上面,关上反应腔体室的门;然后抽真空至设定的背底真空值,通入相应的工艺气体并维持真空度在20-100Pa范围;接下来启动电源形成等离子体与产品或材料进行物理或化学反应,包括等离子清洗、等离子活化、等离子刻蚀和等离子聚合等;等整个反应完成后,通入压缩空气或氮气,进行破空,取出物件。
 
  二、清洗机的放电原理和热的形成:
 
  1. 从清洗机的反应机制来看,等离子放电的环境是在一个密闭的腔室里面,而且要维持一定的真空度,这是关键!气体在低气压状态下,分子间的距离会比较大,相互之间的作用力就比较脆弱;当有电场、磁场等外来能量加速种子电子去碰撞气体分子时,等离子体就形成了。
 
  2. 等离子体是由电子、离子、自由基、激发态分子和原子、基态分子和光子等组成,表面上看呈电中性,其实内部具有很强的电特性、化学特性和热效应。
 
  3. 清洗机产生的等离子体属于非平衡等离子体,气体温度远远低于电子温度,而且电子质量小到可以忽略不计;即便如此,电子温度也是上万度,这样的话,在等离子产生和灭失的过程中,通过碰撞、辐射和接合等就会形成大量的热,很少的一部分被真空泵抽走,大部分还是留在真空反应腔室内。

等离子清洗机

 


 
  三、清洗机处理产品的的散热方式和改善措施:
 
  我们都知道,散热的方式大致有四种:辐射、传导、对流、蒸发。对于清洗机的反应腔本体、电极板、托架以及附件的散热,主要是靠传导散热和辐射散热,少量的对流散热。
 
  1. 清洗机的反应腔室本体一般都是铝或不锈钢的材质,电极板基本上采用铝合金,这两部分在等离子体处理产品的时候吸收了大量的热,不加任何配套设施的情况下,就会以传导的方式和热射线的形式散发给周围温度较低的物体,例如机台紧固件、外壳和低温空气中。
 
  改善措施:给电极和反应腔室增加冷却系统,例如电极采取蛇形管贴附或者中通冰水的方式,可以大大改善散热效果。
 
  2. 真空状态下气体往往以扩散方式进行,很难形成对流;清洗机腔室内的热量,由真空泵带走的也是比较有限。
 
  改善措施:加大进气量或提高抽速,但要考虑放电的真空度和等离子处理效果。
 
  其他方面,等离子发生器的选型、功率大小的设定、真空腔室大小和电极结构的设计等,对于散热问题的改善也是有帮助的。
 
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