等離子清洗與濕法清洗工藝相比，等離子清洗不需要使用強酸、強堿等溶液，不需要后期的烘干過程，也無廢水處理的要求，是一種簡單高效、經(jīng)濟環(huán)保、無二次污染的清洗方法。自20世紀(jì)90年代以來，由于國家環(huán)保理念的不斷發(fā)展，等離子體清洗技術(shù)的研究得到了長足的發(fā)展。隨著等離子體技術(shù)的發(fā)展和進步，等離子體的發(fā)生裝置(等離子清洗機電源）和相關(guān)清洗設(shè)備也不斷發(fā)展，等離子體清洗逐漸成為工業(yè)潔凈工程中非常受歡迎的工藝。
等離子清洗機的工作原理是通過等離子清洗機射頻電源在一定的壓力情況下發(fā)出輝光并產(chǎn)生高能量無序的等離子體,通過這些高能量的等離子體來轟擊材料接的表面,以達到清洗目的。
等離子清洗機射頻電源介紹
射頻電源是可以產(chǎn)生固定頻率的正弦波、具有一定頻率的高頻電源，主要由射頻信號源、射頻功率放大器及阻抗匹配器組成，是等離子清洗機配套電源。射頻功率放大器被認(rèn)為是射頻電源的核心，因此射頻功率放大器是制約射頻電源發(fā)展的關(guān)鍵因素。射頻電源由20世紀(jì)80年代的電子管射頻電源發(fā)展到現(xiàn)在的晶體管射頻電源，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。功率由瓦、百瓦、千瓦、到兆瓦，頻率有2、13.56、27.12、40.68MHz等。
左側(cè)電子管射頻電源，右側(cè)晶體管射頻電源
國內(nèi)外射頻電源的發(fā)展現(xiàn)狀
射頻電源根據(jù)采用的功率放大器類型不同，可分為電子管射頻電源與晶體管射頻電源(又稱為全固態(tài)射頻電源)。射頻功率放大器的發(fā)展較為緩慢，直到1904年電子管的出現(xiàn)，才開始被正式應(yīng)用于各領(lǐng)域口]，這是因為電子管從根本上解決了射頻功率放大器的器件問題。但是電子管本身存在很多問題：首先它的體積非常大，在某些精密領(lǐng)域限制了電子管射頻電源的應(yīng)用；其次電子管射頻電源的壽命還不到晶體管射頻電源的一半，最重要的是它的制造工藝非常復(fù)雜，因此隨著晶體管的發(fā)展，電子管逐漸被淘汰。同電子管相比，晶體管射頻電源的體積要小很多，同時它的損耗低，壽命長，產(chǎn)生很少的熱量。電子管射頻電源和晶體管射頻電源在性能上的區(qū)別如表1所示。
表1電子管射頻電源與晶體管射頻電源的性能區(qū)別
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序號 |
指標(biāo) |
電子管射頻電源 |
晶體管射頻電源 |
|
1 |
穩(wěn)定性 |
強 |
差 |
|
2 |
輸出功率 |
大 |
小 |
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3 |
壽命 |
壽命低1000-2000h |
壽命高＞5000H |
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4 |
轉(zhuǎn)換效率 |
低 |
80% |
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5 |
反射功率 |
能承受較大反射功率 |
對反射功率比較敏感 |
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6 |
體積 |
體積比較大不利于小型化 |
體積小利于小型化 |
|
7 |
熱量 |
多 |
小 |
早期的等離子清洗機射頻電源基本上采用電子管技術(shù)進行設(shè)計制造，其產(chǎn)品占市場的主導(dǎo)地位，但是這類電源有體積大、使用壽命短、能耗大和工作電壓高不夠安全等諸多缺點，嚴(yán)重影響等離子清洗機的應(yīng)用。目前基于大功率射頻微波半導(dǎo)體器件的設(shè)計和制造技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了主流，晶體管的體積只及電子管的十分之一至百分之一，而且具有效率高、壽命長、低工作電壓、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，因此采用晶體管為功率器件設(shè)計的固態(tài)射頻電源等離子清洗機已經(jīng)被廣泛使用。
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