高效便攜式手持等離子體發生器 | |||
piezobrush® PZ3 是一款小體積緊湊型手持等離子體發生器，適用于實驗室開發以及小批量產品的研發和組裝加工。piezobrush® PZ3的功耗為18瓦，憑借壓電直接放電技術（Piezoelectric Direct Discharge Technology – PDD技術®）可以產生溫度低于50攝氏度的冷活性等離子體。PZ3的核心部件是來自TDK電子集團的CeraPlas™，用來產生常壓冷活性等離子體的高壓放電組件。等離子體能高效加工活化材料表面，同時還可以殺菌消毒和祛除異味。 | |||
應用領域 | |||
◊連接技術 | |||
潛在應用 | |||
◊各種類型材料表面活化處理 | |||
材料表面處理簡介 | |||
對于材料的后續加工來說，材料的表面特性尤其重要。而通過使用等離子體對材料表面進行預處理可以使得后續的加工步驟取得更好的質量以及效果。例如，對材料表面進行精細清潔以及提高材料的潤濕性對后續黏合、印刷或者噴涂處理起到決定性的作用。 | |||
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對比分析接觸角的大小可以確定使用等離子體預處理的效果 為了證明等離子體預處理的效果，我們通常對比分析處理前后的接觸角的變化。在使用等離子體進行預處理之前，將一滴已知表面張力的液體施加到材料表面上，并使用相應的接觸角測量裝置測量液滴與材料表面的接觸角。接著使用等離子體進行處理，再一次測量接觸角。通過對比接觸角的大小，可以計算材料處理前后的表面能，從而量化等離子體處理的效果。 | |||
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piezobrush® PZ3等離子體活化 | |||
等離子體處理優化黏合能力 如果使用等離子體對材料進行預處理，可以顯著改善材料的黏合質量。等離子體可以用于處理多種材料，其中包括：金屬，玻璃，陶瓷，天然材料例如木材，天然纖維以及紡織品。圖中展示了多種塑料在等離子體處理前后材料拉伸強度的對比，可以看出通過等離子體處理明顯改善了材料的拉伸強度。  | |||
應用實例：黏合尼龍/聚酰胺12 在3D打印中，大尺寸零件通常被分割為多個聚酰胺12零件進行制造，再黏合到一起。但通常情況下，黏合效果并不十分理想。通過使用等離子體進行預處理，無須使用有毒有害的化學物質，便可以達到原來黏合效果的三倍。  | |||
使用等離子體提高材料的潤濕性 對于許多工業加工處理而言，需要塑料材料具有一定的表面能，從而滿足后續加工步驟的要求。為了達到這個要求，等離子體常被用作預處理以去除材料表面污染物以及活化材料表面。如圖所示，經過等離子體預處理可以使材料表面能顯著提高。 | |||
等離子體貼標預處理 我們還可以使帶近場模塊的piezobrush® PZ3對有絕緣涂層的金屬外殼進行等離子體預處理。等離子體可以改善金屬蓋后續的貼標質量，一方面得益于等離子體對材料的精細清潔，另一方面則是可以活化材料表面，這都是等離子體的主要作用。 | |||
等離子體印刷預處理 使用等離子體預處理，可以改善印刷油墨以及噴漆涂料在材料表面上的附著力，從而顯著提高印刷質量。圖片顯示了液滴在不同接觸角情況下所對應的印刷質量對比。種情況下，液滴的接觸角大于90°， 表示液體很難潤濕材料表面，導致液滴在表面分布不均勻且印刷質量較差。而當接觸角為0°時，說明液滴很好的潤濕了材料表面并能獲得的印刷質量。
應用實例：聚四氟乙烯（PTFE）材料的印刷 以往在例如聚四氟乙烯PTFE等塑料材料上進行印刷操作是十分困難的。為了對比分析等離子體處理效果，如圖所示，我們僅僅對材料右側使用等離子體進行預處理，而從最后的結果來看，對材料表面進行等離子體預處理，不僅僅可以獲得均勻的印刷效果，還可以顯著提高油墨的附著能力。  | |||
等離子體活化材料表面 通過等離子體，可以活化材料表面提高其表面能，并產生極性分子基團。這些分子結構可以很好的沉積在材料表面，從而導致材料表面能的提高，并顯著改善材料的潤濕性。
應用實例：有機硅PDMS和玻璃材料 在微流芯片制造領域，有機硅PDMS芯片常與玻璃載體相連接，如果不使用等離子體預處理的話，加工質量將會明顯降低。而當通過等離子體預處理之后，將能在PDMS材料和玻璃表面之間產生緊密結合。使用piezobrush® PZ3設備可以簡單快速高效的完成預處理工作。 | |||
哪些材料可以使用等離子體預處理？ | |||
理論上，幾乎所有材料都可以使用piezobrush® PZ3手持式等離子設備進行預處理，因為使用常壓等離子體幾乎不會在處理過程中產生多余的熱量，這就使得對例如塑料等溫度敏感的材料進行處理時，不會產生過度處理的風險。
左圖展示了客戶大多使用等離子體設備處理塑料等材料，而由于塑料種類較多，右圖進一步展示了所處理 | |||
可更換模塊以及顯示 | |||
想要在不同類型的材料表面取得的處理效果，必須選擇合適的配件。目前，piezobrush® PZ3設備提供兩種不同的可更換模塊以備選擇。材料的導電率對基于PDD技術產生等離子體的設備而言是十分重要的。因此，在選擇模塊時，需要注意不同材料的導電率差異。 | |||
標準模塊  標準模塊適用于非導電材料（例如塑料，陶瓷或者玻璃等）。為了獲得的處理效果，建議模塊端口與材料表面的距離保持在1至5毫米。如果使用中在材料表面產生不受控的電弧放電，設備將會自動關閉。在這種情況下，說明材料至少有部分是導電的，請使用近場模塊進行加工處理。 近場模塊  近場模塊適用于導電材料（例如金屬，碳纖維強化聚合物，鉛玻璃以 及導電塑料等）。同時，對于具有導電涂層的材料或者含有導電部件 的組件也需要使用近場模塊進行處理。在使用近場模塊時，需要注意 僅當模塊足夠靠近導電材料表面時，才能激勵等離子體，保持在幾毫 米的距離下，模塊與材料之間會看見紫光，表明處于正常工作狀態。 | |||
系統會自動識別當前所使用的模塊類型，并相應地調整加工處理參數。 | |||
液晶顯示 | |||
對于等離子體處理的過程控制，piezobrush® PZ3擁有多種不同的功能，可以通過顯示屏進行修改。  |
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