Обработка коронным разрядом (иногда называемая воздушной плазмой ) - это метод модификации поверхности, в котором используется низкотемпературная плазма коронного разряда для изменения свойств поверхности. Плазма короны создается приложением высокого напряжения к электроду с острым концом. Плазма образуется на кончике. Линейный массив электродов часто используется для создания завесы из коронной плазмы. Такие материалы, как пластик, ткань или бумага, могут пропускаться через плазменную завесу коронного разряда для изменения поверхностной энергии материала. Всем материалам присуща поверхностная энергия.. Системы обработки поверхности доступны практически для любого формата поверхности, включая габаритные объекты, листы и рулонные товары, которые обрабатываются в рулонном формате. Обработка коронным разрядом - это широко используемый метод обработки поверхности в производстве пластиковых пленок, экструзии и переработке.
История [ править ]
Обработка коронным разрядом была изобретена датским инженером Вернером Эйсби в 1951 году. Один из его клиентов спросил Вернера, может ли он найти решение, позволяющее печатать на пластике. Вернер обнаружил, что уже существует несколько способов добиться этого. Один из них был методом газового пламени, а другой - методом искрообразования, оба метода были грубыми, неконтролируемыми и не давали однородного продукта. Вернер выдвинул теорию, согласно которой высокочастотный коронный разряд обеспечит более эффективный и управляемый метод обработки поверхности. Исчерпывающие эксперименты подтвердили его правоту. Компания Вернера, Vetaphone, получила патентные права на новую систему обработки коронным разрядом.
Материалы [ править ]
Многие пластмассы , такие как полиэтилен и полипропилен , имеют химически инертные и непористые поверхности с низким поверхностным натяжением, что делает их невосприимчивыми к приклеиванию печатных красок , покрытий и клеев . Хотя результаты невидимы невооруженным глазом, обработка поверхности изменяет поверхность для улучшения адгезии.
Этим методом обычно обрабатываются полиэтилен, полипропилен, нейлон , винил , ПВХ , ПЭТ , металлизированные поверхности, фольга, бумага и картон . Это безопасно, экономично и обеспечивает высокую производительность линии. Обработка коронным разрядом также подходит для обработки деталей, изготовленных литьем под давлением и формованных раздувом , и позволяет обрабатывать несколько поверхностей и сложных деталей за один проход. [1] [2]
Оборудование [ править ]
Оборудование для коронного разряда состоит из высокочастотного генератора энергии, высоковольтного трансформатора , стационарного электрода и протравливателя заземляющего валика. Стандартная электрическая энергия преобразуется в мощность более высокой частоты, которая затем подается на станцию очистки. Станция обработки передает эту мощность через керамические или металлические электроды через воздушный зазор на поверхность материала.
Два основных коронным Тритер станции используются в экструзионных покрытий Приложения- Bare рулона и Covered рулона . На станции обработки неизолированных рулонов диэлектрик герметизирует электрод. На станции закрытых валков он заключает в капсулу основной валок протравливателя. Устройство для обработки состоит из электрода и основного валка на обеих станциях. Теоретически установка для обработки покрытых валков обычно используется для обработки непроводящих полотен, а установка для обработки чистых валков используется для обработки проводящих полотен. Тем не менее, производители, которые обрабатывают различные материалы на одной производственной линии, могут использовать устройство для обработки Bare Roll. [3]
Предварительная обработка [ править ]
Многие субстраты обеспечивают лучшую склеивающую поверхность, когда они обрабатываются во время производства. Это называется «предварительная обработка». Эффект от обработки коронным разрядом со временем уменьшается. Следовательно, многие поверхности потребуют второй «выпуклой» обработки во время преобразования, чтобы обеспечить склеивание печатными красками, покрытиями и клеями.
Другие технологии [ править ]
Другие технологии, используемые для обработки поверхности, включают в себя поточную атмосферную (воздушную) плазму, пламенную плазму и химические плазменные системы.
Обработка атмосферной плазмой [ править ]
Обработка плазмой атмосферного давления очень похожа на обработку коронным разрядом, но между ними есть несколько отличий. Обе процедуры могут использовать один или несколько высоковольтных электродов, которые заряжают окружающие молекулы выдутого газа и ионизируют их. Однако в атмосферных плазменных системах общая плотность плазмы намного больше, что увеличивает скорость и степень встраивания ионизированных молекул на поверхность материалов. Происходит повышенная скорость ионной бомбардировки, что может привести к более прочным свойствам связывания материала в зависимости от молекул газа, используемых в процессе. Технология атмосферно-плазменной обработки также исключает возможность обработки на необработанной стороне материала; также известное как лечение задней части.
Пламенная плазма [ править ]
Установки для плазменной обработки выделяют больше тепла, чем другие процессы обработки, но материалы, обработанные с помощью этого метода, обычно имеют более длительный срок хранения. Эти плазменные системы отличаются от воздушно-плазменных систем, потому что плазма пламени возникает, когда горючий газ и окружающий воздух сгорают до интенсивного синего пламени. Поверхности объектов поляризованы плазмой пламени, что влияет на распределение электронов на поверхности в форме окисления . Эта обработка требует более высоких температур, поэтому многие материалы, обрабатываемые пламенной плазмой, могут быть повреждены.
Химическая плазма [ править ]
Химическая плазма основана на сочетании воздушной плазмы и пламенной плазмы. Как и воздушная плазма, химические плазменные поля создаются электрически заряженным воздухом. Но вместо воздуха химическая плазма основана на смеси других газов, осаждающих различные химические группы на обрабатываемой поверхности.
См. Также [ править ]
- Обработка пламенем
- Список статей по плазме (физике)
- Плазменная активация
- Полимерная поверхность
- Обработка поверхности
Ссылки [ править ]
- ^ Селлин, Ноэли (2003). «Анализ состава поверхности пленок ПП, обработанных коронным разрядом» . Материаловедение . 6 (2) . Проверено 21 сентября 2018 года .
- ^ Suzer, S (1999). «Измерение краевого угла смачивания XPS и водой на состаренном и обработанном коронным разрядом полипропилене» (PDF) . Прикладная наука о полимерах . 74 (7): 1846–1850 . Проверено 21 сентября 2018 года .
- ^ "Обработка коронным разрядом для нанесения покрытий" .
Внешние ссылки [ править ]
- Техническая статья, описывающая, как работает обработка поверхности коронным разрядом и плазмой.
