真空等离子清洗机处理产品的散热问题如何解决？

工业量产型真空等离子清洗机连续运行的时间常常会在8个小时以上，在这种情况下，真空等离子清洗机的真空反应腔室内的所有部件，包括反应腔本体、电极板、托架以及附件等表面温度比较高，如果没有相关配套的冷却循环系统，取放产品或材料不带隔热手套容易被烫伤；同时处理环境温度过高，对于一些不耐温的产品或材料，就会引发物理形变、表面变色或烧焦等现象，甚至影响等离子处理效果。那么真空等离子清洗机处理产品的散热问题如何解决呢？这可是行业的一大痛点，今天我们普乐斯的工程师想和大家共同探讨一下。

1、真空等离子清洗机处理产品或材料的反应机制

真空等离子清洗机处理产品是在低压反应腔室里面进行的，基本操作流程把需要处理的物件放在托架或者是电极上面，关上反应腔体室的门；然后抽真空至设定的背底真空值，通入相应的工艺气体并维持真空度在20-100Pa范围；接下来启动电源形成等离子体与产品或材料进行物理或化学反应，包括等离子清洗、等离子活化、等离子刻蚀和等离子聚合等；等整个反应完成后，通入压缩空气或氮气，进行破空，取出物件。

2、真空等离子清洗机的放电原理和热的形成

2-1 从真空等离子清洗机的反应机制来看，等离子放电的环境是在一个密闭的腔室里面，而且要维持一定的真空度，这是关键！气体在低气压状态下，分子间的距离会比较大，相互之间的作用力就比较脆弱；当有电场、磁场等外来能量加速种子电子去碰撞气体分子时，等离子体就形成了。

2-2 等离子体是由电子、离子、自由基、激发态分子和原子、基态分子和光子等组成，表面上看呈电中性，其实内部具有很强的电特性、化学特性和热效应。

2-3 真空等离子清洗机产生的等离子体属于非平衡等离子体，气体温度远远低于电子温度，而且电子质量小到可以忽略不计；即便如此，电子温度也是上万度，这样的话，在等离子产生和灭失的过程中，通过碰撞、辐射和接合等就会形成大量的热，很少的一部分被真空泵抽走，大部分还是留在真空反应腔室内。

3、真空等离子清洗机处理产品的的散热方式和改善措施

我们都知道，散热的方式大致有四种：辐射、传导、对流、蒸发。对于真空等离子清洗机的反应腔本体、电极板、托架以及附件的散热，主要是靠传导散热和辐射散热，少量的对流散热。

3-1 真空等离子清洗机的反应腔室本体一般都是铝或不锈钢的材质，电极板基本上采用铝合金，这两部分在等离子体处理产品的时候吸收了大量的热，不加任何配套设施的情况下，就会以传导的方式和热射线的形式散发给周围温度较低的物体，例如机台紧固件、外壳和低温空气中。

改善措施：给电极和反应腔室增加冷却系统，例如电极采取蛇形管贴附或者中通冰水的方式，可以大大改善散热效果。

3-2 真空状态下气体往往以扩散方式进行，很难形成对流；真空等离子清洗机腔室内的热量，由真空泵带走的也是比较有限。

改善措施：加大进气量或提高抽速，但要考虑放电的真空度和等离子处理效果。

其他方面，等离子发生器的选型、功率大小的设定、真空腔室大小和电极结构的设计等，对于散热问题的改善也是有帮助的。

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