等離子清洗機的放電原理和熱的形成

　　等離子清洗機連續運行的時間常常會在八個小時以上，在這種情況下，清洗機的真空反應腔室內的所有部件，包括反應腔本體、電極板、托架以及附件等表面溫度比較高，如果沒有相關配套的冷卻循環系統，取放產品或材料不帶隔熱手套容易被燙傷;同時處理環境溫度過高，對于一些不耐溫的產品或材料，就會引發物理形變、表面變色或燒焦等現象，甚至影響等離子處理效果。那么等離子清洗機處理產品的散熱問題如何解決呢?這可是行業的一大痛點，今天小編想和大家共同探討一下。
 

　　一、等離子清洗機處理產品或材料的反應機制：
 

　　清洗機處理產品是在低壓反應腔室里面進行的，基本操作流程把需要處理的物件放在托架或者是電極上面，關上反應腔體室的門;然后抽真空至設定的背底真空值，通入相應的工藝氣體并維持真空度在20-100Pa范圍;接下來啟動電源形成等離子體與產品或材料進行物理或化學反應，包括等離子清洗、等離子活化、等離子刻蝕和等離子聚合等;等整個反應完成后，通入壓縮空氣或氮氣，進行破空，取出物件。
 

　　二、等離子清洗機的放電原理和熱的形成：
 

　　1. 從清洗機的反應機制來看，等離子放電的環境是在一個密閉的腔室里面，而且要維持一定的真空度，這是關鍵!氣體在低氣壓狀態下，分子間的距離會比較大，相互之間的作用力就比較脆弱;當有電場、磁場等外來能量加速種子電子去碰撞氣體分子時，等離子體就形成了。
 

　　2. 等離子體是由電子、離子、自由基、激發態分子和原子、基態分子和光子等組成，表面上看呈電中性，其實內部具有很強的電特性、化學特性和熱效應。
 

　　3. 清洗機產生的等離子體屬于非平衡等離子體，氣體溫度遠遠低于電子溫度，而且電子質量小到可以忽略不計;即便如此，電子溫度也是上萬度，這樣的話，在等離子產生和滅失的過程中，通過碰撞、輻射和接合等就會形成大量的熱，很少的一部分被真空泵抽走，大部分還是留在真空反應腔室內。

 

　　三、等離子清洗機處理產品的的散熱方式和改善措施：
 

　　我們都知道，散熱的方式大致有四種：輻射、傳導、對流、蒸發。對于清洗機的反應腔本體、電極板、托架以及附件的散熱，主要是靠傳導散熱和輻射散熱，少量的對流散熱。
 

　　1. 清洗機的反應腔室本體一般都是鋁或不銹鋼的材質，電極板基本上采用鋁合金，這兩部分在等離子體處理產品的時候吸收了大量的熱，不加任何配套設施的情況下，就會以傳導的方式和熱射線的形式散發給周圍溫度較低的物體，例如機臺緊固件、外殼和低溫空氣中。
 

　　改善措施：給電極和反應腔室增加冷卻系統，例如電極采取蛇形管貼附或者中通冰水的方式，可以大大改善散熱效果。
 

　　2. 真空狀態下氣體往往以擴散方式進行，很難形成對流;清洗機腔室內的熱量，由真空泵帶走的也是比較有限。
 

　　改善措施：加大進氣量或提高抽速，但要考慮放電的真空度和等離子處理效果。
 

　　其他方面，等離子發生器的選型、功率大小的設定、真空腔室大小和電極結構的設計等，對于散熱問題的改善也是有幫助的。