等離子系統主要包括電氣系統、冷風加熱系統、冷卻水系統、控制系統。
基本介紹
- 中文名：等離子處理系統
- 組成：電氣系統、冷風加熱系統
- 原理：等離子處理時會發出輝光
- 套用：橡塑行業
組成,原理,各行業的套用,
組成
1）電氣系統
等離子發生器電源系統是用來產生維持等離子電弧穩定的直流電源裝置。其基本原理是通過三相全控橋式晶閘管整流電路將三相交流電源變為穩定的直流電源。其由隔離變壓器和電源櫃兩大部分組成。電源櫃內主要有由六組大功率晶閘管組成的三相全控整流橋、大功率直流調速器6RA70、直流電抗器、交流接觸器、控制PLC等。
2) 冷風加熱系統
冷風加熱系統使得鍋爐冷態條件下直接啟動制粉的能力。在磨煤機入口的一次風道上加裝了一套蒸汽暖風器，可將冷態時的磨入口風溫加熱至滿足制粉要求。暖風器蒸汽汽源取自廠用輔汽聯箱，疏水排至地溝。
3) 冷卻水系統
冷卻水系統採用閉式循環系統，由冷卻水箱、冷卻水泵、換熱器及閥門、壓力表、管路組成，冷卻水泵兩台互為備用。主要是通過水冷的方式對形成電弧的等離子發生器的陰極和陽極進行冷卻。
4) 控制系統
等離子控制系統由等離子控制櫃和觸控螢幕組成，櫃內PLC採用SIEMENS S7-200系列的可程式控制器完成。該CPU模組中的Profibus接口，可簡單地與多個點火控制器相連，以通過網路對所有點火裝置進行集中控制。例如MYCRO的SCE系列等離子處理系統，觸摸面板作為操作界面，為現場操作提供了簡潔的操作模式、完整的信息顯示。
原理
電漿是物質的一種存在狀態，通常物質以固態、液態、氣態三種狀態存在，但在一些特殊的情況下有第四中狀態存在，如地球大氣中電離層中的物質。電漿狀態中存在下列物質：處於高速運動狀態的電子；處於激活狀態的中性原子、分子、原子團（自由基）；離子化的原子、分子；未反應的分子、原子等，但物質在總體上仍保持電中性狀態。
等離子處理技術是電漿特殊性質的具體套用：
等離子處理系統產生電漿的裝置是在密封容器中設定兩個電極形成電場，用真空泵實現一定的真空度，隨著氣體愈來愈稀薄，分子間距及分子或離子的自由運動距離也愈來愈長，受電場作用，它們發生碰撞而形成電漿，這些離子的活性很高，其能量足以破壞幾乎所有的化學鍵，在任何暴露的表面引起化學反應，不同氣體的電漿具有不同的化學性能，如氧氣的電漿具有很高的氧化性，能氧化光刻膠反應生成氣體，從而達到清洗的效果；腐蝕性氣體的電漿具有很好的各向異性，這樣就能滿足刻蝕的需要。利用等離子處理時會發出輝光，故稱之為輝光放電處理。
電漿處理的機理，主要是依靠電漿中活性粒子的“活化作用”達到去除物體表面污漬的目的。就反應機理來看，電漿清洗通常包括以下過程：無機氣體被激發為等離子態；氣相物質被吸附在固體表面；被吸附基團與固體表面分子反應生成產物分子；產物分子解析形成氣相；反應殘餘物脫離表面。
電漿清洗技術的最大特點是不分處理對象的基材類型，均可進行處理，對金屬、半導體、氧化物和大多數高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚醯亞胺、聚氯乙烷、環氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地處理，並可實現整體和局部以及複雜結構的清洗。
電漿處理還具有以下幾個特點：容易採用數控技術，自動化程度高；具有高精度的控制裝置，時間控制的精度很高；正確的電漿清洗不會在表面產生損傷層，表面質量得到保證；由於是在真空中進行，不污染環境，保證清洗表面不被二次污染。
各行業的套用
（1）等離子技術在橡塑行業產品上的作用機理
我們在工業套用中發現一些橡膠塑膠件在進行表面連線的時候會出現粘接困難的問題，這是因為聚丙烯、PTFE等橡膠塑膠材料是沒有極性的，這些材料在未經過表面處理的狀態下進行的印刷、粘合、塗覆等效果非常差，甚至無法進行。
有些工藝用一些化學藥劑對這些橡塑表面進行處理，這樣能改變材料的粘接效果，但這種方法不易掌握，化學藥劑本身具有毒性，操作非常麻煩，成本也較高，而且化學藥劑對橡塑材料原有的優良性能也有影響。
利用等離子技術對這些材料進行表面處理，在高速高能量的電漿的轟擊下，這些材料結構表面得以最大化，同時在材料表面形成一個活性層，這樣橡膠、塑膠就能夠進行印刷、粘合、塗覆等操作，如圖2所示。套用等離子技術對橡塑表面處理，其操作簡單，處理前後沒有有害物質產生，處理效果好，效率高，運行成本低。
（2）等離子技術在橡膠、塑膠行業的套用
等離子表面處理技術的套用領域包括橡膠、複合材料、玻璃、布料、金屬等，涉及各行各業，這篇文章中我們主要介紹其在橡膠、塑膠領域一些行業的具體套用。
（3）等離子技術在汽車行業的套用
與金屬粘接的表面性能，而不能影響另一面的性能。工業中用萊鈉溶液處理雖然能在一定程度上提高粘接效果，但是卻改變了原有PTFE的性能。經實驗證明，用電漿轟擊需粘接的PTFE表面後，其表面活性明顯增強，與金屬之間的粘接牢固可靠，滿足了工藝的要求，而另一面保持原有的性能，其套用也越來越被廣泛認同。
3.1.3汽車行業其他方面的套用
隨著經濟的發展，消費者對汽車的性能要求越來越高，如汽車的外觀、操作舒適性可靠性、使用耐久性等要求也不斷提高。為了滿足消費者的要求，各汽車廠家在生產汽車時更注重細節方面的最佳化改進，如進行
（1）儀錶板在柔性聚氨酯(PU)塗覆前處理
（2）控制臺在粘合前處理
（3）內部PP零件植縟前處理
（4）汽車門窗密封件的處理
以前未經任何處理儀錶盤或控制臺塗覆效果非常差，不耐磨，容易掉漆等現象，用化學方法處理雖然能改變塗覆的效果，但同時也改變了儀錶盤等基材的性能，使得其強度有所降低。目前很多廠家已經使用等離子技術來處理這些基材，通過電漿轟擊，材料表面微觀層面活性增強，能明顯改善塗覆效果。根據實驗得知，用等離子清洗機處理不同材料需要選用不同工藝參數，才能達到更好的活化效果。
