目前，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，油底殼與曲軸箱、曲軸箱與缸體等密封面通常采用硅膠密封，這些硅膠密封面常因殘留有機(jī)物(如珩磨油、切削液、清洗液等)造成硅膠的附著力不足，從而導(dǎo)致密封失效，發(fā)動(dòng)機(jī)漏油。目前的常規(guī)工藝為涂膠前對(duì)涂膠面進(jìn)行人工擦拭，而人工擦拭存在諸多缺點(diǎn)，無法達(dá)到清潔的要求。等離子清洗技術(shù)的應(yīng)用能夠很好地解決這些問題，目前已經(jīng)應(yīng)用到光學(xué)行業(yè)、航空工業(yè)、半導(dǎo)體業(yè)等領(lǐng)域，并成為關(guān)鍵技術(shù)，變得越來越重要。

等離子清洗原理

等離子體

等離子體是物質(zhì)的第4種形態(tài)，當(dāng)氣態(tài)物質(zhì)溫度不斷上升，將會(huì)發(fā)生電離，當(dāng)電離達(dá)到一定程度后，物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生根本變化，物質(zhì)的這種形態(tài)我們稱之為物質(zhì)的第四態(tài)，即等離子態(tài)。

在等離子體中主要存在以下幾種物質(zhì):電子、激發(fā)態(tài)的原子、分子和原子團(tuán)(自由基)、離子(離子態(tài)原子、離子態(tài)分子)、分子解離反應(yīng)過程中生成的紫外線、未反應(yīng)的原子、分子等，但物質(zhì)在總體上仍保持電中性狀態(tài)，如圖1所示。

圖 1 等離子體組成

等離子清洗機(jī)理

等離子體根據(jù)溫度可以分為高溫等離子體和低溫等離子體，高溫等離子體對(duì)物質(zhì)表面的作用太過強(qiáng)烈，因此基本不會(huì)用于清洗領(lǐng)域;而低溫等離子體，其放電過程中雖然電子溫度很高，但是其他重粒子溫度較低(具有低溫特性)，因此整體呈低溫狀態(tài);低溫等離子體內(nèi)富含大量活性粒子，如氣體離子、電子、激發(fā)態(tài)原子、分子、自由基等，這些活性粒子可以在極短時(shí)間內(nèi)與有機(jī)化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，將有機(jī)物分解，因此可以將等離子技術(shù)應(yīng)用到清洗領(lǐng)域。

等離子清洗發(fā)動(dòng)機(jī)涂膠面上的應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)涂膠面殘留的有機(jī)物薄膜，通常為碳?xì)溲趸衔?CXHYOZ);等離子清洗的過程如下:將壓縮空氣電離成低溫等離子體，通過噴槍噴射到涂膠表面，利用等離子體(主要利用壓縮空氣中的氧氣作為反應(yīng)氣體)對(duì)有機(jī)物的分解作用，將涂膠表面殘留的有機(jī)物進(jìn)行分解，以達(dá)到清潔目的。

反應(yīng)過程主要有兩種:第一種化學(xué)反應(yīng)，將壓縮空氣電離后獲得大量氧等離子體;氧等離子體與有機(jī)物作用，把有機(jī)物(CXHYOZ)分解成二氧化碳和水，如圖2所示。第二種是物理反應(yīng)，壓縮空氣電離成等離子體后，等離子體內(nèi)的高能粒子以高能量、高速度轟擊涂膠面表面，使分子分解。

圖 2 化學(xué)反應(yīng)過程

在等離子清洗后，想測(cè)試油底殼表面處理的結(jié)果，通常用水滴角或達(dá)因值來衡量，測(cè)試結(jié)果如下：

水滴角越小，說明固體表面(油底殼涂膠面)的潤(rùn)濕性能越好，表示該表面的清潔程度越好，利于硅膠密封;水滴角越大，說明固體表面(油底殼涂膠面)的潤(rùn)濕性能越差，表示該表面的清潔程度越差，不利于硅膠密封。如圖8所示，油底殼涂膠面在使用等離子處理前，水滴角檢測(cè)結(jié)果為78.699°;如圖9所示，等離子處理后，水滴角檢測(cè)結(jié)果為19.649°，提升效果非常明顯。對(duì)標(biāo)國(guó)際案例，水滴角達(dá)到20°左右說明涂膠面表面清潔程度已經(jīng)很好，不會(huì)因硅膠附著力不足導(dǎo)致漏油。

通過使用等離子束對(duì)油底殼涂膠表面進(jìn)行處理，以去除涂膠表面上的有機(jī)化合物;經(jīng)過驗(yàn)證，等離子處理后，水滴角從78.699°提升至19.649°，達(dá)因值從32提升到50，大幅度提升了涂膠表面的清潔程度，從而提升了涂膠表面硅膠的附著力，保證了質(zhì)量，消除涂膠面的漏油風(fēng)險(xiǎn)。