汽車(chē)通常行駛在各種復雜的工況條件下,不同用途的汽車(chē)對燈具的性能要求不同。但是為了保持長(cháng)久的穩定性能,高檔車(chē)燈必須具備良好的光學(xué)性能和環(huán)境耐耐候性。鍍膜工藝不是單純的金屬薄膜制備工藝,其表面結構和薄膜必須滿(mǎn)足復雜的光學(xué)性能要求,通過(guò)嚴苛的抗劣化試驗測試。
為了解決底層流平工藝帶來(lái)的附著(zhù)力問(wèn)題,避免傳統清洗處理容易出現的工件二次污染,通過(guò)離子轟擊激發(fā)產(chǎn)生的等離子體進(jìn)行鍍膜前在線(xiàn)清潔,其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以保持工件表面的活性,防止處理效果的退化,充分提高前處理的時(shí)效性,可立即進(jìn)行后續復合鍍膜工藝,實(shí)現車(chē)燈鍍膜前在線(xiàn)清潔工藝。具有不同于傳統濕法清洗的明顯優(yōu)勢,等離子干法清洗技術(shù),屬于綠色生產(chǎn)的范疇,具有效率高、綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
車(chē)燈鍍膜前等離子清洗處理的具體工藝過(guò)程為:采用惰性氣體(如氬氣、氮氣)作為離子轟擊的工作氣體,通過(guò)將氮氣摻入真空室體中并控制在某一穩定的壓力范圍,控制高壓電場(chǎng)產(chǎn)生等離子體;車(chē)燈工件在大量活性離子的轟擊作用下,實(shí)現工件在線(xiàn)轟擊清洗和表面活化改性的目的。氣體放電等離子體中的活性粒子與材料發(fā)生反應的過(guò)程如圖1所示。
圖一 等離子清洗反應作用過(guò)程
例如,當采用氮氣作為工作氣體時(shí),在電場(chǎng)作用下可能發(fā)生的一系列反應如下:在這些高能粒子的轟擊作用下,基體表面的共價(jià)鍵可以被打斷,形成表面自由基,可以與等離子體中的活性粒子反應,引入活性的官能團,而一些吸附的污物及鍵合較弱雜質(zhì)物可被離解為揮發(fā)性的副產(chǎn)物排除真空室。有研究表明,在氮氣等離子體中釋放出的大量離子轟擊作用下,活性N原子和N+注入工件表面可與基材鍵合,可以提高表面的微硬度,這也有利于增加薄膜機械強度。
在車(chē)燈鍍膜中采用等離子清洗時(shí),也可以用空氣代替工作氣體,可進(jìn)一步降低成本。但是在空氣摻入真空室之前,應該進(jìn)行必要的過(guò)濾、干燥、凈化處理,防止空氣中雜質(zhì)氣體對精密流量閥和工件造成污染。由于空氣中主要氣體成份中氮氣約占78%、氧氣約占21%,其等離子體的產(chǎn)生和作用機理與氮氣的基本一致。不同的是摻入空氣中的氧氣組份產(chǎn)生的等離子體中,會(huì )產(chǎn)生O+、O、2O+、*2O、2O-、3O、NO-、2NO-、2NO-等粒子成份,可以形成含氧的官能團,可在高分子材料表面引入—COOH、—C=O、2—NH、—OH等基團,通過(guò)增加表面親水性,提高表面潤濕性作用,有利于提高薄膜的結合強度。
在車(chē)燈鍍膜離子轟擊清洗過(guò)程中,一方面車(chē)燈毛坯件在電場(chǎng)激發(fā)下,表面吸附的水蒸汽、微塵等雜污物質(zhì)被電離、離解或解吸,變成可揮發(fā)性小分子被真空泵抽走,達到去污清潔的目的,使薄膜粒子直接沉積在潔凈的基材表面,有利于薄膜與基材實(shí)現原子或分子接觸,增強吸附力;另一方面,高能載荷粒子的轟擊作用可以使工件表面的一些分子鏈斷裂,在物理形態(tài)方面呈現出“鮮活”的微觀(guān)粗糙表面,增強薄膜與基材的機械鎖緊力,提高膜基結合的可靠性。24814