组装了另一台用于等离子处理和随后对聚合物材料进行改性的CNC机床原型。 在我以前的作品之一中，我已经描述了类似的东西，只是血浆溶液系统中有处理过程。 这项工作基于相似的原理，但方式略有不同。 有兴趣的人请阅读。
为什么要精确选择大气压等离子体？ 由于真空系统的质量尺寸特性以及设计的复杂性和高成本，使得该方向不利于应用在处理由聚合材料制成的单个零件的局部区域中。 另外，除了各种臭氧发生器和雅各布的梯子之外，我还希望有某种实际的用途可用于业余爱好的排放源。
相比于需要几千伏特的大气压放电击穿，更不用说放电电流了，由于其关闭状态，减压等离子体具有更大的作用，并且需要功率较小的电源来激发这种等离子体。 同时，一千伏足以激发低压等离子体，特别是如果系统具有足够高的真空度时。 电源的工作特性差异与电子的平均自由程有关。 在大气压下，其值足够小，并且需要更高的电压才能发生独立的电击穿。
有了足够的击穿电压和有限的电流，就会形成“细”放电。 此类放电包括：火花，电晕，阴燃和其他一些电流高达100 mA的放电。 增加放电电流后，放电电流将转移到电弧，由于极高的温度（> 1000°C），该电弧的特性显然不适用于加工聚合物材料。
放电特性还受到开关电源的产生频率的影响。 通过在一定范围内（从30到100 kHz）增加频率，从高压脉冲变压器的次级绕组移出的输出电压会发生变化。 同时，人们可以注意到电极是如何开始电晕的，等离子体穿透了导线的电介质护套，进入了阻挡型放电。
我的放电电源是根据IR2153微电路和两个mosfet上的半桥方案构建的；我使用了带有自绕式初级绕组的电视机的水平变压器作为高压转换器。 由于我不需要电弧，因此电路由35V供电。 线发生器根据提供给它的信号的产生频率产生良好的放电。
机械是一台两轴CNC机床，在CD和DVD驱动器的基础上进行组装，并通过有机玻璃板和铝制角板相互连接。 有一段简短的视频介绍了如何在CNC机床上将其全部切出。
还有第三个轴，最初是单独安装的，但此后我决定将所有东西都安装在一个基础上。 该轴用于完成与处理略有不同的任务。
我将Arduino UNO和CNCShield与A4988芯片上的步进电机驱动器一起用作控制电子设备。 所有连接都是典型的，无需进行任何发明。 我将标准GRBL固件加载到Arduino，许多业余爱好者都使用该电子产品和固件来构建成熟的CNC机器，例如铣削，车削，3D打印机以及其他使用G代码进行控制的机器。
由于我没有完全标准的CNC机床，因此必须编写应用程序来控制该设备。 实际上，它只是将G代码格式的命令发送到控制器，但是版本对我来说很方便。 您可以加载完成的程序，或者以简单的版本加载正方形，设置遍历路径并直接从程序中运行它。
减少了处理过程，将聚合物样品通过薄介电层放置在可移动平台上。 我用粘在薄玻璃上的蓝色绝缘胶带作为样本。 电极固定在移动轴上。 我在电源上将频率设置为66 kHz，在这个频率下，我设法从线路电源上去除了最大电压。 电极之间的距离设置为3 mm。
处理后，我将刷子涂在正方形的整个表面上，并用干净的自来水润湿。 尽管我做错了，但仍然很明显，水覆盖了整个处理过的表面，而不是覆盖在处理过的表面上，而是滚落成水滴。 为了进行更正确的演示，我不应该用刷子涂抹，而只需在治疗区域而不是治疗区域滴一滴。 这种诊断称为-润湿角的确定。 它主要用于粘附性等研究。 另外，有时会在水上滴一滴甘油。 甘油和水表明在加工之前和之后与聚合物表面上不同自由基的相互作用。
这都是为了什么？ 如已经提到的，该技术用于改善附着力，并且在这种处理之后，可以以足够的质量进行胶合或上漆。 就我而言，这只是一种嗜好。谢谢您的关注。