• Главная
/
• Технологии компании «Плазмацентр»
/
• Плазменная очистка

Плазменная очистка

На поверхностях различных изделий при естественном контакте с воздухом образуются загрязнения, которые состоят из оксидов, воды, органических соединений и пыли (рис. 1). Кроме этого на поверхностях изделий могут оставаться масла и смазки, используемые при технологических процессах их изготовления.

Рис. 1. Поверхностный слой металла, где 1 - основная структура металла; 2 - деформированный слой металла; 3 - оксидный слой; 4 - адсорбированный газ; 5 - адсорбированная вода; 6 - адсорбированный слой полярных и неполярных молекул органики; 7 - ионизированные пылевидные частицы.

Адсорбированные инородные слои ухудшают качество последующих технологических операций – лакировки, покраски, склеивания, нанесения покрытий за счет наличия промежуточного слоя с низкой адгезионной прочностью и уменьшения смачиваемости поверхности.

Очистка атмосферной плазмой – это процесс удаления с обрабатываемой поверхности адсорбированных газов, влаги, органических и биологических загрязнений, а также пылевидных частиц за счет воздействия плазменных атмосферных потоков при использовании различных ионизированных газов - аргона, воздуха, азота, водорода, паров специальных химических соединений. Обработка атмосферной плазмой способствует улучшению смачиваемости поверхности, повышению адгезионной прочности последующих клеевых соединений, лакокрасочных и других покрытий. При этом не применяется вакуумное оборудование и специальные жидкие токсичные реагенты, что сокращает расходы, улучшает безопасность и обеспечивает экологичность процесса.

Очистка поверхности атмосферной плазмой основывается на следующих физико-химических процессах:

• разрыв высокоэнергетическими ионизированными частицами химических связей тяжелых молекул органических загрязнений, которые дробятся на более легкие молекулы, легко испаряемые с поверхности;
• окисление активными химическими соединениями органических молекул с образованием углекислого газа и водяного пара;
• уничтожение биологических загрязнений и стерилизация поверхности при взаимодействии компонентов плазмы;
• распыление (абляция) поверхностного слоя нанометровой толщины полимерных молекул малой длины при обработке атмосферной плазмой повышенной интенсивности;
• создание перекрестных химических связей между длинными полимерными молекулами;
• образование активных частиц кислорода высокой концентрации или с повышенным содержанием озона, обеспечивающих ускоренный процесс окисления, расщепления и распыления органических веществ в загрязненном слое;
• образование водородосодержащих реакционных соединений, которые восстанавливают оксиды и обнажают поверхность металла;
• проведение катодной очистки при горении дугового разряда на поверхности подложки (используемой в качестве катода) для создания регламентированной шероховатости, которая впоследствии заполняется клеем или покрывается лакокрасочным материалом с повышенными адгезионными характеристиками;
• взаимодействие химически активных полярных OH и ON соединений с полимерными молекулами и образование поверхности с гидрофильными свойствами, повышающими смачиваемость клеев, лаков и красок за счет капиллярного эффекта.

Преимущества очистки атмосферной плазмой по сравнению со стандартной химической обработкой или очисткой в вакууме являются:

• высокие скорости очистки поверхности без образования твердых осадков за счет разрушения и превращения в пары газов органических загрязнений;
• улучшение смачиваемости и повышение адгезии лаков, клеев, красок и других покрытий;
• снижение концентрации летучих органических веществ, таких как пары растворителей, дыма или других мономеров, которые могут оказаться токсичными или аллергенными;
• бережная очистка в связи с использованием локального контакта поверхности с четвертым состоянием вещества – плазмой в отличие от более грубого механического контакта твердыми телами, жидкостью или газами;
• отсутствие применения жидких химических растворов;
• использование в качестве плазмообразующих доступных и не дорогих газов;
• отсутствие применения сложного и дорогостоящего вакуумного оборудования;
• возможность встраивание процесса в существующие производственные линии;
• экологическая чистота процесса.