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介绍

bob多特蒙德体育竞猜多年来已经进化了许多系统和过程,旨在改变各种原因,包括产生击退或吸收水,抗刮擦,减少摩擦和造成不透水障碍的涂层,以命名几个原因。

等离子体涂层是一种在制造过程中使用等离子体激活零件表面的工艺,在不同原子之间建立化学键,并沉积产生的短链分子,以产生聚合物或玻璃状涂层。这种工艺在零件上产生非常薄和均匀的涂层,优化或改变基材的表面性能,以产生或增强所期望的特性,如上述的刮擦耐磨、低摩擦和疏水或亲水性能。

亲水性 - 材料 - 等离子体

这本电子书将讨论等离子喷涂技术,以及如何在几乎任何组件和表面上实现最佳的薄涂层,使用环境友好的过程,不需要溶剂,不产生有毒废水。

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涂层的挑战

根据可用的材料,处理和涂层的纯粹数量,确定适合于任何给定材料和部分的表面处理。实际上,材料技术中使用了40-80,000种材料,大约1000种表面改装技术!

一般来说,在制造中有几种基本的表面改性方法,包括:

  • 热表面硬化
  • 机械表面处理
  • 能量束过程
  • 热化学扩散过程
  • 等离子体过程

与其他一些表面改性工艺不同,涂层涉及在工件表面覆盖一层粘结良好的材料。涂层的质量在很大程度上取决于结合强度,结合强度由以下因素控制:

  • 材料组合
  • 界面区域的类型
  • 显微组织及工艺条件
  • 衬底类型和预处理

如果涂层内部的内应力不太高,且涂层/基板复合材料内部没有发生长期的退化,则在接触区域内的强原子键是首选。涂层工艺和材料组合决定了是机械键、化学键还是静电键,还是扩散键。

通过等离子处理,可以在整个界面上实现两种材料之间的最佳粘合。通过在低于50°C的温度下形成化学共价键来提供附着力。等离子体处理在表面上形成反应性涂层或在表面上形成化学官能团和自由基。例如,这使得金属能够与塑料以及塑料与塑料进行化学连接。

等离子体粘附

当然,除了等离子体处理之外,还有许多方法可以在涂层和基板之间实现可接受的结合。例如,您可以选择具有互补特性的兼容材料,以支持良好的粘接,但这可能会损害其他性能,如强度或耐久性,并可能会不可接受地增加成本,因为所需材料的价格。

有些涂层可以通过涂漆或浸浸工艺成功地批量应用。然而,这些过程通常需要昂贵的水浸线,产生有毒的废水流,并需要额外的费用和劳动力生产。

其他涂布方法使用施加电荷的静电方法,该静电方法在浴中施加电荷,并将另一个电荷施加到零件上。这使得涂层材料从液体中迁移并粘附到部件上。该应用程序通常用于金属化片。

所有这些方法的挑战都是涂层的质量,这可能是不一致的,也不是持久的;应用成本一般比等离子喷涂高。

其他流程缺点包括:

  • 工人的健康风险增加
  • 增加涂层材料消耗量
  • 有毒的废物流
  • 将一些系统纳入生产线的特别许可

低压等离子体涂层与等离子喷涂涂层

等离子喷涂和低压等离子体涂层是两种常见的血浆技术,可以为制造流行。虽然这两者都是各种应用的良好选择,但是各种过程每个都特别适合。

等离子喷涂是一种结合高温、高能、惰性喷涂介质和高粒子速度的热喷涂涂层工艺。它通常用于将陶瓷或金属喷涂到需要硬面、耐热或耐化学腐蚀的零件上。这一过程首先将粉末形式的材料注入一个非常热的等离子火焰中。材料迅速加热,加速到非常高的速度,并喷到固体材料或基板上,以产生所需的涂层。

该方法使用大气等离子体源来在振荡器中在振荡器中产生等离子体,其在喷射在待处理部分或表面上的等离子体状态的等离子体状态的流或射流。喷涂的等离子体射流不能在一个区域上的处理横截面中提供均匀的等离子体密度。这种处理横截面也难以表征,因为大气等离子体源在一个区域上移动。并且因为这是一个需要高温的热过程,因此可能导致碳化物
在空气中喷涂时分解或过度氧化,产生硬度较低的硬质合金涂层或氧化程度较高的金属涂层。

低压等离子喷涂是使用气体或蒸发的液体单体的混合物在等离子体过程中作为进料储备产生涂层或薄膜的过程,其具有在与表面清洁和活化过程中在同一腔室中进行的优点没有破坏真空。它还具有作为干燥过程所进行的优点,而不会产生水性废物流,从而减少工人的暴露于健康风险。

该方法通常称为等离子体沉积,因为通过将气体或单体蒸汽引入等离子体物流,通过将原料沉积到表面上来产生所需的涂层。大多数等离子真空系统是计算机控制的,因为该过程需要真空室内的精确时间和压力控制,以产生特定的所需涂层厚度和均匀性。该低压施加过程可用于在10纳米至100微米厚度范围内生产致密,高质量的涂层,其具有层状或柱状微结构。

出庭作证可采用下列形式:

  • 非常精细的熔化液滴
  • 汽相淀积
  • 蒸气和液滴沉积的混合物

与传统的喷涂相比,低压等离子喷涂具有以下优点:

  • 无氧化金金属涂层
  • 金属涂料的高粘合强度
  • 可变涂层厚度在0.05 mm和几毫米之间
  • 涂层密度高(接近理论)
  • 较低的残余应力
  • 业务成本低

一旦达到所需的涂层厚度,工艺气体就会被关闭,为了良好的工业卫生,将腔室进行清洗,然后进行排气,以便去除零件。

等离子喷涂是一些生产连续加工的厂家的首选,因为这种大气处理与喷涂类似,方便。但由于它是一种喷涂,它不太适合喷涂具有多个维度表面的复杂组件。

真空等离子体技bob多特蒙德体育竞猜术另一方面,可以轻松清洁和涂覆复杂形状的部件 - 并且因为等离子体被扩散它可以有效地涂覆任何暴露的表面。比较两种等离子体技术类似于将压力垫圈与超声波清洁器进行比较:前者更好地用于连续清洁相对简单的部分,后者是批处理,但在进入困难的空间时更有效。

低压等离子体涂层的优点

使用低压等离子体系统有许多优点以激活诸如的涂层聚二甲基硅氧烷(PDMS)与使用大气等离子体系统相比。低压等离子体系统提供的控制和均匀性远远优于大气等离子体。微流体装置部件的低压等离子体活化表面能量更适合于在成品装置中产生和优化共价键合。实际上,低压等离子体激活系统目前是将PDM粘合到任何含硅基底的标准标准。

低压等离子体系统由真空室,BOB体育登陆网页电极,泵,发电机和化学物质组成。诸如Thierry Systems的最先进的设备设计使得可以在几乎任何表面或基板上一致地沉积高端纳米织物。

低压真空等离子体涂层技术提供了许多关键的制造和经济优势,包括:

  • 低热量:由于等离子体室内的压力保持在500mT以下,衬底热变形的可能性很低。虽然熔体温度很低的聚合物可能会发生一些变形,但变形可以通过特殊的夹具来避免。
  • 极小曲面消融当需要时,可以实现,以消除对改变处理部件的光学性能的担忧,如雾度、透光率和清晰度。
  • 统一立体处理:由于低压等离子体处理不是视线 - 与大气喷涂过程不同 - 在整个腔室中,有源等离子体场是均匀的。有效处理可通过等离子体到达的部件的所有区域。
  • 可重复,批次与批次性能一致:因为等离子体过程的所有方面(气体流量、室压力、功率和时间)都是由计算机控制的,所以低压等离子体提供了最高水平的一致性和可重复性。
  • 最低限度的环境和健康问题:所有处理在真空室中进行,并且可以排出耗尽的气体(痕量的水蒸气,CO和CO2)可以排放到露天或通过碳洗涤器。低压真空涂层消耗少量能量,不需要干燥,并提供废物处理问题。

等离子体涂层是如何工作的?

等离子体涂层或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是一种应用,利用等离子体来修改材料的性能,在表面上产生涂层。不同分子团或单体的超薄层被应用于物体和表面。在这种等离子体涂层工艺的帮助下,表面可以制成疏水性或亲水性、耐划痕、耐腐蚀或功能化以实现粘接。

需要真空室具有产生等离子体的能力并根据其使用的要求,将涂料原料注入涂层。将聚合气体,单体蒸汽或其他涂料化合物加入到等离子体中以在腔室中产生涂层源。然后在指定的时间段内进行该过程,并根据涂层参数来优化涂层厚度。

等离子体处理过程的第一步是表面制备。进行等离子体清洁和表面活化过程以制备表面并完全除去任何杂质,有助于将涂层粘合到表面并增强均匀性。

下一步是将涂层原料添加到真空室中的等离子体中。在规定的时间和涂覆涂层后,清洗腔室,以确保清除工艺气体,排出腔室,并移除处理过的零件。

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常见问题

低压真空等离子体涂层是一种多功能,灵活的改善产品方法
特性和增强功能。以下是一些流行问题的答案
使用低压等离子涂层的问题。

常见问题解答 - 如何做 - 我是制作的


疏水性 -
永久性疏水表面正在快速找到新的应用
在许多行业。液体驱避涂料目前提高了产品的性能
纺织、医疗器械、眼科和消费电子等行业
几。聚四氟乙烯(PTFE)是一种非常流行的疏水涂料
在被处理的材料或部件上产生永久性的、低表面能量层。

亲水 -将前体气体引入其中组合的腔室中
能量和低压导致气体电离并变成等离子体。聚丙烯酸
涂料用酸或醋酸乙烯都是不错的选择。激动的等离子体
离子与表面碰撞,显微镜地改变表面的几何形状。
具体地说,在亲水处理过程中,表面发生氧化和
轰击等离子体离子在表面上形成羟基。这些羟基
是极性的,因为水是极性的,所以它被它们吸引。

防刮,六甲基二硅氧烷(HMDSO)产生一种类似聚合物或SiO2-
喜欢类似于硬玻璃的涂层。沉积HMDSO,然后使用氧气
去除羧基,在零件上留下一层抗刮的SiO2薄膜。

常见问题解答 - 怎么样 - 我

减少表面摩擦:要涂覆的组件可以分批处理,并且应该首先进行等离子体清洁和活化,以确保涂层具有一个清洁的、活性的表面,以便与之结合。然后将这批零件暴露在等离子体中,并从一系列类似ptfe的材料、类似sio2的材料或碳或增强碳涂层中选择涂层。

涂上碳涂层:零件是首款清洁并最大激活的等离子体
粘附。将含碳的进料气体引入等离子体室产生的
在零件表面沉积碳的过程中。这个过程可以在托盘中完成
零件的时尚或散装翻滚。

将PTFE结构存入表面:含氟饲料库存引入
彻底清洗和表面活化后的等离子体室。在PTFE涂层期间,脉冲功率对于生产PTFE样涂层至关重要。腔室中的功率太大可能会损坏或解散涂料原料,从而产生差的涂层质量。

加一层杀菌涂层:金属化合物如银(和盐)或铜(和盐)以其固有的抗菌特性而闻名,金属离子的释放被认为是其抗菌活性的主要原因。控制银离子释放的原理是使用两层涂层,第一层抗菌纳米复合层覆盖5-50 nm厚的第二层涂层,以调整涂层性能以达到理想的效率,并延长材料的抗菌效果。该工艺与其他等离子体涂层相同。该部件表面首先被清洁和激活以提供最佳的结合,然后将产生单体的杀菌涂层引入等离子体中。

等离子涂层的功率:提高材料性能

低压等离子体涂层的进展已开辟了一个新的制造机会世界。等离子体处理现在使生产者不仅可以修改和提高原材料的性能,而且甚至发明了新的。

例如,等离子体粉激活可以改善特定粉末与先前无法均匀分散的化合物的结合。通过用等离子体激活粉末,它可以均匀地分散在流体或聚合物(如橡胶)中。向液体或聚合物中添加粉末可以改变材料的性能,从而产生或改善有价值的特性,如磨损、摩擦、热稳定性、化学电阻率、抗划痕性、抗紫外线性、坚固性等
别人。

等离子的能力干净和激活粉末使制造商能够为其应用程序创造新的和不同性质的新材料。等离子体活化和清洁粉末的设备具有高效,可以在真空室中处理,该容积从小到2升到3600升,使生产者能够以任何工业量制造改性粉末。

粉末分散

结论:更好的零件,更好的利润

低压等离子体涂层可以在平均产品和最佳的产品之间进行差异。bob多特蒙德体育竞猜等离子技术为希望为其原材料和最终产品增加价值和性能的生产者开辟了门。

真空涂层不仅仅是“涂漆”一部分 - 它实际上将涂层集成到零件表面中,以便更耐用,高质量的表面,可以增强或增加部件或产品的性能特征。

与大气等离子喷涂涂层不同,低压真空沉积的等离子涂层更均匀,更容易再现,更安全,并且使得几乎任何饲料库存的应用,以实现制造商所需的任何表面特征。

然而,为了充分利用这种等离子技术,重要的是要找到具有计算机控制真空系统的等离子涂bob多特蒙德体育竞猜层供应商,以获得最均匀和可重复的涂层。供应商还应该在您的生产工艺所需的涂料类型的应用方面具有广泛的经验,以确保您特定应用的系统在生产线上得到正确的配置和安装。

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