高效便攜式手持等離子體發(fā)生器 | |||
piezobrush® PZ3 是一款小體積緊湊型手持等離子體發(fā)生器，適用于實(shí)驗(yàn)室開發(fā)以及小批量產(chǎn)品的研發(fā)和組裝加工。piezobrush® PZ3的功耗為18瓦，憑借壓電直接放電技術(shù)（Piezoelectric Direct Discharge Technology – PDD技術(shù)®）可以產(chǎn)生溫度低于50攝氏度的冷活性等離子體。PZ3的核心部件是來自TDK電子集團(tuán)的CeraPlas™，用來產(chǎn)生常壓冷活性等離子體的高壓放電組件。等離子體能高效加工活化材料表面，同時(shí)還可以殺菌消毒和祛除異味。 | |||
應(yīng)用領(lǐng)域 | |||
◊連接技術(shù) | |||
潛在應(yīng)用 | |||
◊各種類型材料表面活化處理 | |||
材料表面處理簡介 | |||
對于材料的后續(xù)加工來說，材料的表面特性尤其重要。而通過使用等離子體對材料表面進(jìn)行預(yù)處理可以使得后續(xù)的加工步驟取得更好的質(zhì)量以及效果。例如，對材料表面進(jìn)行精細(xì)清潔以及提高材料的潤濕性對后續(xù)黏合、印刷或者噴涂處理起到?jīng)Q定性的作用。 | |||
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對比分析接觸角的大小可以確定使用等離子體預(yù)處理的效果 為了證明等離子體預(yù)處理的效果，我們通常對比分析處理前后的接觸角的變化。在使用等離子體進(jìn)行預(yù)處理之前，將一滴已知表面張力的液體施加到材料表面上，并使用相應(yīng)的接觸角測量裝置測量液滴與材料表面的接觸角。接著使用等離子體進(jìn)行處理，再一次測量接觸角。通過對比接觸角的大小，可以計(jì)算材料處理前后的表面能，從而量化等離子體處理的效果。 | |||
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piezobrush® PZ3等離子體活化 | |||
等離子體處理優(yōu)化黏合能力 如果使用等離子體對材料進(jìn)行預(yù)處理，可以顯著改善材料的黏合質(zhì)量。等離子體可以用于處理多種材料，其中包括：金屬，玻璃，陶瓷，天然材料例如木材，天然纖維以及紡織品。圖中展示了多種塑料在等離子體處理前后材料拉伸強(qiáng)度的對比，可以看出通過等離子體處理明顯改善了材料的拉伸強(qiáng)度。  | |||
應(yīng)用實(shí)例：黏合尼龍/聚酰胺12 在3D打印中，大尺寸零件通常被分割為多個(gè)聚酰胺12零件進(jìn)行制造，再黏合到一起。但通常情況下，黏合效果并不十分理想。通過使用等離子體進(jìn)行預(yù)處理，無須使用有毒有害的化學(xué)物質(zhì)，便可以達(dá)到原來黏合效果的三倍。  | |||
使用等離子體提高材料的潤濕性 對于許多工業(yè)加工處理而言，需要塑料材料具有一定的表面能，從而滿足后續(xù)加工步驟的要求。為了達(dá)到這個(gè)要求，等離子體常被用作預(yù)處理以去除材料表面污染物以及活化材料表面。如圖所示，經(jīng)過等離子體預(yù)處理可以使材料表面能顯著提高。 | |||
等離子體貼標(biāo)預(yù)處理 我們還可以使帶近場模塊的piezobrush® PZ3對有絕緣涂層的金屬外殼進(jìn)行等離子體預(yù)處理。等離子體可以改善金屬蓋后續(xù)的貼標(biāo)質(zhì)量，一方面得益于等離子體對材料的精細(xì)清潔，另一方面則是可以活化材料表面，這都是等離子體的主要作用。 | |||
等離子體印刷預(yù)處理 使用等離子體預(yù)處理，可以改善印刷油墨以及噴漆涂料在材料表面上的附著力，從而顯著提高印刷質(zhì)量。圖片顯示了液滴在不同接觸角情況下所對應(yīng)的印刷質(zhì)量對比。種情況下，液滴的接觸角大于90°， 表示液體很難潤濕材料表面，導(dǎo)致液滴在表面分布不均勻且印刷質(zhì)量較差。而當(dāng)接觸角為0°時(shí)，說明液滴很好的潤濕了材料表面并能獲得的印刷質(zhì)量。
應(yīng)用實(shí)例：聚四氟乙烯（PTFE）材料的印刷 以往在例如聚四氟乙烯PTFE等塑料材料上進(jìn)行印刷操作是十分困難的。為了對比分析等離子體處理效果，如圖所示，我們僅僅對材料右側(cè)使用等離子體進(jìn)行預(yù)處理，而從最后的結(jié)果來看，對材料表面進(jìn)行等離子體預(yù)處理，不僅僅可以獲得均勻的印刷效果，還可以顯著提高油墨的附著能力。  | |||
等離子體活化材料表面 通過等離子體，可以活化材料表面提高其表面能，并產(chǎn)生極性分子基團(tuán)。這些分子結(jié)構(gòu)可以很好的沉積在材料表面，從而導(dǎo)致材料表面能的提高，并顯著改善材料的潤濕性。
應(yīng)用實(shí)例：有機(jī)硅PDMS和玻璃材料 在微流芯片制造領(lǐng)域，有機(jī)硅PDMS芯片常與玻璃載體相連接，如果不使用等離子體預(yù)處理的話，加工質(zhì)量將會(huì)明顯降低。而當(dāng)通過等離子體預(yù)處理之后，將能在PDMS材料和玻璃表面之間產(chǎn)生緊密結(jié)合。使用piezobrush® PZ3設(shè)備可以簡單快速高效的完成預(yù)處理工作。 | |||
哪些材料可以使用等離子體預(yù)處理？ | |||
理論上，幾乎所有材料都可以使用piezobrush® PZ3手持式等離子設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，因?yàn)槭褂贸旱入x子體幾乎不會(huì)在處理過程中產(chǎn)生多余的熱量，這就使得對例如塑料等溫度敏感的材料進(jìn)行處理時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生過度處理的風(fēng)險(xiǎn)。
左圖展示了客戶大多使用等離子體設(shè)備處理塑料等材料，而由于塑料種類較多，右圖進(jìn)一步展示了所處理 | |||
可更換模塊以及顯示 | |||
想要在不同類型的材料表面取得的處理效果，必須選擇合適的配件。目前，piezobrush® PZ3設(shè)備提供兩種不同的可更換模塊以備選擇。材料的導(dǎo)電率對基于PDD技術(shù)產(chǎn)生等離子體的設(shè)備而言是十分重要的。因此，在選擇模塊時(shí)，需要注意不同材料的導(dǎo)電率差異。 | |||
標(biāo)準(zhǔn)模塊  標(biāo)準(zhǔn)模塊適用于非導(dǎo)電材料（例如塑料，陶瓷或者玻璃等）。為了獲得的處理效果，建議模塊端口與材料表面的距離保持在1至5毫米。如果使用中在材料表面產(chǎn)生不受控的電弧放電，設(shè)備將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。在這種情況下，說明材料至少有部分是導(dǎo)電的，請使用近場模塊進(jìn)行加工處理。 近場模塊  近場模塊適用于導(dǎo)電材料（例如金屬，碳纖維強(qiáng)化聚合物，鉛玻璃以 及導(dǎo)電塑料等）。同時(shí)，對于具有導(dǎo)電涂層的材料或者含有導(dǎo)電部件 的組件也需要使用近場模塊進(jìn)行處理。在使用近場模塊時(shí)，需要注意 僅當(dāng)模塊足夠靠近導(dǎo)電材料表面時(shí)，才能激勵(lì)等離子體，保持在幾毫 米的距離下，模塊與材料之間會(huì)看見紫光，表明處于正常工作狀態(tài)。 | |||
系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前所使用的模塊類型，并相應(yīng)地調(diào)整加工處理參數(shù)。 | |||
液晶顯示 | |||
對于等離子體處理的過程控制，piezobrush® PZ3擁有多種不同的功能，可以通過顯示屏進(jìn)行修改。  |
