[发明专利]气动旋转空气等离子射流源

说明书

技术领域

本发明涉及等离子应用领域，尤其是一种新型空气等离子射流源，具体为一 种气动旋转空气等离子射流源。

背景技术

在汽车制造流程中，塑料的表面处理技术作为确保产品外观质量的重要工序 之一已不可或缺。随着以塑代钢趋势的不断深入，在汽车制造业，汽车保险杠几 乎都用塑料材料制造。但塑料汽车保险杠的表面处理技术还不能适应汽车技术的 发展要求。因此一种可在线处理、处理效果好、成本低、节能环保，以及可监控 性强的表面处理技术具有广阔的市场。

通常，汽车的内、外饰件(如仪表盘、保险杠等)在被喷涂、植绒或粘接前， 需要先对其进行表面预处理，以提高塑料零部件的表面能，从而确保部件在喷涂、 植绒或粘接后的长期稳定性和可靠性。塑料表面处理的方式有多种类型，不同的 材料、不同的产品或者不同的加工制程需要采用不同的表面处理工艺。

现有技术中，空气等离子射流表面处理工艺是具有经济性、环保性及较高的 处理效果的一种等离子表面处理技术，即“常压等离子表面处理技术”，空气 等离子射流表面处理工艺以其特有的优势在欧洲的汽车制造业中盛行起来。由于 该技术能够实现“在线”处理，因此减少了工艺步骤，避免了半成品的周转，从而 最大程度地降低了成本，提高了良品率。

常压等离子表面处理技术是10年前由德国的Plasmatreat公司首先提出并拓 展商业化的应用。这种常压等离子体对材料的处理是在普通的大气压条件下进行 的，它不需要将被处理物放在一个密闭真空的柜体内进行处理。

等离子表面处理技术对制品进行表面处理，其主要作用是表面的“精细”清洗 和“高效”活化。清洗的目的在于去除表面的静电、粉尘和油污杂质，通过这种精 细化的处理，能够使制品表面得到彻底清洁，哪怕是很微小的粉尘颗粒或者是“嵌 入”在表面孔隙结构中的油污都能够被彻底的清洗掉。活化的目的在于对塑胶材 料的表面进行化学改性，增加其表面张力。当制品表面在经过“高效”活化处理后， 其表面张力能够达到极高的水平，一般可达到72mN/m，这是能够被水完全润湿 的表面能水平。与传统的表面处理工艺相比较，常压等离子表面处理技术有其明 显的工艺优势，具体而言主要包括：

1、不带电，可以处理各种材料和制品，包括金属或者带有电子元件的产品。

2、温度低，因此也非常适合应用于那些表面材料对温度敏感的制品。

3、不需要箱体，可以直接安装在生产线上。

4、只消耗空气和电，因此运行成本低，操作更安全。

5、不产生臭氧，没有化学污染物排放，符合环保规范的要求。

但目前标准的空气等离子射流直径不到1cm，出口温度达数百度，用于处理 塑料挡板需要每分钟数十米的快速运功，用设备来实现这种快速运动技术难度太 大，这大大制约了空气等离子射流表面处理工艺在汽车制造工业中的应用。现实 的方法是将等离子射流旋转形成大面积处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动旋转空气等离子射流源，通过旋转外电极外筒 和喷嘴，能够使等离子形成旋转的等离子射流，以解决现有的设备难以实现空气 等离子射流表面处理工艺的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

气动旋转空气等离子射流源，其特征在于：包括有外电极外筒，所述的外电 极外筒尾部和中部通过轴承套装有外电极内筒，在外电极内筒、外电极外筒之间 形成空腔，所述的外电极外筒尾部和中部的内壁上安装有气动叶片，所述的外电 极内筒尾部筒壁上有进气孔，所述的外电极外筒中部筒壁上有出气孔，气体从进 气孔流入冲击外电极外筒上的气动叶片后，从出气孔流出；所述的外电极内筒前 部连接有等离子体喷管，等离子体喷管前端连接有等离子体喷嘴；所述的外电极 内筒中部内壁上安装有供气环，所述的供气环上有固定安装有内电极，所述的内 电极伸入到等离子体喷管内，供气环上位于内电极周边位置设有气道，所述的等 离子体喷管位于外电极外筒内，所述的喷嘴的轴心线与外电极内筒旋转轴线有一 定夹角。

所述的气动旋转空气等离子射流源，其特征在于：所述外电极内筒内壁与供 气环之间设置有绝缘环。