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熱沖擊效應
在沖擊時,CO 2顆粒的瞬時升華(從固體到氣體的相變)吸收來自非常薄的表面涂層或污染物頂層的熱量。由于升華潛熱,熱量被吸收。
從涂層頂層非??焖俚貙崃總鬟f到粒料中在涂層內的連續(xù)微層之間產生極大的溫差。這種尖銳的熱梯度在微層之間產生局部高剪切應力。產生的剪切應力還取決于涂層的熱導率和熱膨脹/收縮系數(shù),以及下面的基底的熱質量。在非常短的時間內產生的高剪切導致層之間的快速微裂紋傳播,導致基板表面處的污染和/或涂層終粘合失效。
理論與工藝:要弄清楚清洗工藝的原理是什么。干冰清洗是一種非腐蝕、無毒、具有熱效應和升華效應的清浩方法。而干冰清洗過程基于以下三個效應:力學或顆粒動力學效應、熱效應和氣體擴散或升華效應。干冰清洗過程是用高速固態(tài)干冰作為清洗介質的。
熱效應是由干冰的天然特性引起的,溫度極低,達到-79.5℃。而干冰固有的低溫會使污染物層收縮并脆化,有利于脫除。污染物和模具基底材料表面之間的溫度梯度或ΔT會使污染物快速產生微裂紋,使污染物與模具基材之間的黏合破壞。這就是不同材料熱膨脹收縮系數(shù)的原理。Markkrieg的研究表明,熱效應對室溫物體的總體清洗效應的貢獻為10%,對于500℃的物體為50%。所以,干冰清洗機,模具溫度越高,清洗便越快、越容易。在橡膠加工范圍內,超過200℃清洗模具是很普遍的。
