[發明專利]用于產生常壓等離子體束的裝置和處理工件表面的方法

有效

• 申請號: 201680071660.6
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108370639B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·布斯克;斯特凡·克尼佩爾
• 申請（專利權）人: 等離子體處理有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34;H05H1/44
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張凱;張杰

本發明涉及一種產生用于處理工件表面的常壓等離子體束的裝置，該裝置具有：管狀殼體(10)，該殼體具有軸(A)；安置在殼體(10)內部的內部電極(24)；擁有噴嘴開口(18)的噴嘴結構(30)，其用于將殼體(10)中待產生的等離子體束釋放，其中噴嘴開口(18)方向的走向與軸(A)呈角度并且噴嘴結構(30)可圍繞軸(A)相對旋轉，利用該裝置，將開頭所述裝置和設備以及用于處理工件表面的方法進行改進，使得所提到的缺點至少部分地消除并且達到對表面的均勻處理的技術問題通過以下方式解決，即阻隔件(40)包圍噴嘴結構(30)并且該阻隔件設置用于根據噴嘴結構(30)相對于軸(A)的旋轉角度來改變待產生的等離子體束和工件表面相互作用的強度。本發明還涉及一種用于處理工件表面的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于產生常壓等離子體束的裝置，該裝置用于以繞軸旋轉的等離子體束來處理工件的表面，該等離子體束在移動經過表面時產生寬的處理軌跡。此外，本發明還涉及一種具有至少一個等離子體裝置的設備，該等離子體裝置圍繞軸旋轉并且在此產生至少一個在圓周運動中經過表面的等離子體束。當該至少一個的等離子體束移動經過表面時，同樣會出現寬的處理軌跡。此外，本發明還涉及一種用于利用這種裝置或者這種結構處理工件表面的方法。

在本說明書的框架內，利用等離子體束對表面的處理的意思是這樣一種表面預處理，通過該表面預處理改變表面應力并且達到了表面更好的液體潤濕性。此外，表面處理的意思還可以是表面涂層，方法是通過在等離子體束中添加至少一種前驅體來通過在該等離子體束中和/或在工件表面上發生的化學反應來達到表面涂層，其中化學反應產物中的至少一部分得以沉積。另外，表面處理也表示對表面的清潔，消毒或者殺菌。

背景技術

由EP1067829B1中已知一種用于產生常壓等離子體束以利用圍繞軸旋轉的等離子體束來處理工件表面的裝置。該裝置具有管狀殼體，該殼體具有軸A，該裝置并且具有安置在該殼體內部的、優選平行于軸A延伸或尤其安置在該軸A中的內部電極。在該裝置運行時，在內部電極上施加電壓，通過該電壓產生放電，這種放電通過與在殼體內部流動的工作氣體的相互作用產生出等離子體。將該等離子體與工作氣體一起轉移出去。

此外，該裝置具有有著噴嘴開口的噴嘴結構，其用于將在殼體中待產生的等離子體釋放，其中該噴嘴結構優選安置在放電路徑的末端，并且接地，并且形成流出的氣體束和等離子體束的通道。這里，噴嘴開口的方向與軸A呈一定角度延伸，其中噴嘴開口的方向可規定為與噴出的等離子體束的平均方向平行的并且例如可以定義為與開口的法線平行。為此，在噴嘴結構內部有通道弧形延伸，以從殼體內部出發將氣體束和等離子體束引出。最后，噴嘴結構相對于軸A是可旋轉的，其中該噴嘴結構或者形成為可相對于殼體以及內部電極旋轉的，或者與殼體不可旋轉地連接，但殼體相對于內部電極旋轉。為了進行旋轉運動，通過電機驅動一個或多個噴嘴結構和殼體。

由EP0986939B1中已知一種用于利用常壓等離子體處理表面的設備，該設備具有兩個用于產生常壓等離子體束的裝置，其中這兩個裝置中的每一個都具有管狀殼體，該殼體具有軸A或A‘，該裝置還具有安置在該殼體內部的內部電極和具有噴嘴開口的噴嘴裝置，其用于釋放殼體中待產生的等離子體束，其中這兩個裝置以可圍繞共同的軸B旋轉的方式彼此相連并且其中設置有用于產生裝置圍繞軸(B)的旋轉運動的驅動裝置。

利用這兩個前述裝置或設備實現了，通過沿著待加工工件的表面移動旋轉著的等離子體束來產生相對寬的處理軌跡。因此這些設備的使用非常多樣化。

即使當表面等離子體處理的多個軌跡平行并且彼此部分重疊使得更大的面積得以等離子體處理，但橫向于裝置或設備的移動方向，表面上存在著等離子體處理強度的不同。這種效應借助于圖1進一步說明。