等離子設備,也被稱為等離子體物理裝置,是一種利用高能量的電磁輻射來產生等離子體的實驗設備。它正在被廣泛應用于核聚變、材料加工、環保和醫學等眾多領域中。
一、等離子體的概念
等離子體是四態物質,與固體、液體和氣體不同。等離子體是由正、負離子及自由電子組成的一種高度電離的氣體。等離子體具有很高的電導率、介電常數以及熱傳導吸收系數,因此可以產生大量的電磁輻射和能量輸出。
二、等離子設備的類型
等離子體展示設備:這種設備主要用于展示等離子體的性質和特點,如等離子云球、閃電球和火焰。
低溫等離子體設備:這種設備也稱為非熱等離子體設備,它是在室溫下產生等離子體。低溫等離子體設備被廣泛應用于材料表面處理、納米制造、慢性傷口治療等領域。
高溫等離子體設備:這種設備被用于核聚變實驗,它通常包括托卡馬克、磁約束聚變中心和慣性約束聚變中心。高溫等離子體設備需要達到百萬攝氏度以上的高溫才能產生并維持等離子體狀態。
等離子噴射處理設備:這種設備主要用于材料的表面處理和改性。它以高能等離子體流為工作介質,可以清除焊接縫、去除腐蝕層、增強表面硬度等。
三、等離子設備的應用
核聚變實驗:高溫等離子體設備被廣泛應用于核聚變實驗,在其中進行控制聚變反應,研究能源問題。
材料加工:等離子噴射處理設備被廣泛應用于金屬表面處理、陶瓷涂覆及納米顆粒制造等領域。
環保:低溫等離子體技術被應用于廢水、廢氣、工業垃圾以及醫療廢棄物的處理。
醫學:低溫等離子體技術被用于慢性傷口治療、消毒以及癌癥治療的研究。
四、等離子設備的優點
有效:等離子設備可以在非常短的時間內達到高溫或高能狀態,可以在材料加工或清潔領域快速有效地進行處理。
精度:由于等離子體流對原物質影響很小,因此等離子體加工技術可以實現微觀尺寸上的準確控制。
環保:等離子體處理技術可以使廢棄物的數量大大減少,并且不會產生任何有害污染。
可持續:等離子體技術是一種可持續發展技術,它可以利用可再生能源來實現核聚變等目的,也可以用于清洗和改善環境。
五、結語
隨著科學技術的進步,等離子設備已經成為了許多領域中的關鍵工具和方法。從核聚變到材料加工,從醫療治療到環保,等離子設備可以幫助我們更好地理解和應對我們所面臨的各種復雜問題。未來,等離子設備的應用前景將會隨著技術的不斷創新和發展而不斷拓展。等離子處理在現在的市場應用范圍
(1)等離子處理在橡塑行業產品上的作用機理
我們在工業應用中發現一些橡膠塑料件在進行表面連接的時候會出現粘接困難的問題,這是因為聚丙烯、PTFE等橡膠塑料材料是沒有極性的,這些材料在未經過表面處理的狀態下進行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差,甚至不進行。
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。
利用等離子處理對這些材料進行表面處理,在高速高能量的等離子體的轟擊下,這些材料結構表面得以大化,同時在材料表面形成一個活性層,這樣橡膠、塑料就能夠進行印刷、粘合、涂覆等操作,如圖2所示。應用等離子技術對橡塑表面處理,其操作簡單,處理前后沒有有害物質產生,處理效果好,效率高,運行成本低。
(2)等離子處理在橡膠、塑料行業的應用
等離子表面處理技術的應用領域包括橡膠、復合材料、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、塑料領域一些行業的具體應用。
(3)等離子處理在汽車行業的應用
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,用等離子體轟擊需粘接的PTFE表面后,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,其應用也越來越被廣泛認同。針對AOI自動光學檢測機檢查的PCB整體布局
器件到PCB的邊緣應該至少留有3mm(0.12”)的工 藝邊。片式器件必須優先于圓柱形器件。布局上建議考慮 傳感器技術,因為有時檢查只能通過垂直(正交)角度,而其他時候又需要一個輔助的角度來進行。
對一個穩定的工藝過程來說,一個重要的因素是元器 件,這不僅與PCB上直接的器件布局有關,而且或多或少 也與“工藝流程設計”有關。元器件的采購趨勢是盡 可能地便宜,而不管它在顏色、尺寸等參數上的不同。不 幸的是,這些選擇在日后對AOI或AXI檢查過程中造成的影 響往往被忽略了。始終采用同樣的材料和產品能夠顯著地 減少檢查時間和誤報,而這些問題主要是通過元器件以及 PCB的突然變化而出現的。
IPC-7350標準描述了器件的尺寸,并對某些焊盤的尺 寸提出了建議。根據IPC標準,器件的長度和引腳的寬度可 以有一個較大變化范圍,相反,焊盤的尺寸卻是相對固定 的。此外,PCB制造公差的影響相對于這些器件的變化來說 也是是很小的。
通常,設備能夠檢查 出所有不同單板的顏色, 盡管檢查中的某些細節處 理是不倚賴于顏色的。例 如, 一塊白色和一塊綠 色的PCB有著不同的對比 度,因此設備需要一些特 定的補償。在一種極端情 況下,橋接在亮背景下呈 現黑色,而在另一種極端情況下,橋接在黑背景下卻是呈現出亮色。這里我們建議 使用無光澤的阻焊層。在我們的實踐中,焊盤間(甚至是 細間距引腳)的區域也應該覆蓋著阻焊層,這個建議也已 經被焊料供應商所響應。
所有印有圖案的PCB也是能夠被檢查的,例如,當元 器件的邊框或元器
件本體上的字母單獨出現在組件的某個 區域從而干擾對其他部分的檢查時,可以手工調整檢查程 序。盡管如此,在生產允許的范圍內,圖案的印刷范圍仍 然有一個較大的選擇,因此,減少非反射性標識印刷(黑 或暗黃)值得加以考慮。另外一個可能出現的情況是需要 有選擇地印刷標識:例如,當某些特定的器件(如霍爾傳 感器)正面向下時就必須印刷成白色;而另一種情況是印 有極性標志的有傾斜角的鉭電容器件;這樣能使標識和背 景形成鮮明的對比,使得檢查的圖像更加清晰。
設備可以檢查所有 類型的基準點,而且任 何構件都可以被定義成 一個基準點。
雖然三個基 準點可以補償一塊單板的 變形,但通常情況下只需 要確定兩個基準點就可以 了。每個基準點至少離單 板邊緣5mm(0.2”)。 十字形、菱形、星形等比較適用,并建議使用統一的黑背 景。此外,十字形的基準點特別有優勢,他們在檢測光下的圖像十分穩定且可以被快速和容易地判定。。
設備有能力檢查所有已知類型的壞板標識。板上的任 何構件都可以被定義為壞板標識。這里建議采用與上述基 準點的判定相類似的方法,即在可能的情況下,首先通過 檢查整板或已完成組裝的單板上的單個壞板標識來進行確 認。板上每個單獨的壞板標識只有在整板的壞板標識檢查失敗后才會被逐一檢查;整板的壞板標識應該定位于PCB的邊上。
避免焊點反射
焊點的形狀和接觸角是焊點反射的根源。焊點的形成 依賴于焊盤的尺寸、器件的高度、焊錫的數量和回流工藝 參數。為了防止焊接反射,應當避免器件對稱排列。
經過波峰焊后,焊點所有的參數會有很大的變化,這 主要是由于焊爐內錫的老化導致焊盤反射特性從光亮到灰 暗,因此,在檢查時算法上必須要包含這些變化。在波峰焊 中,典型的缺
陷是短路和焊珠。當檢測到短路時,假如印刷 的圖案或者無反射印刷這兩種情況的減少以及應用阻焊層, 就可以消除這些誤報。如果基準點沒有被阻焊膜蓋住而過波 峰焊,可能會導致一個圓形基準點上錫成了一個半球,其內 在的反射特性將會發生改變;應用十字型作為基準點或者用 阻焊層覆蓋基準點,可以防止這種情況的發生。