專利名稱：處理涂層的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理工件涂層的方法和裝置，特別是處理可輻射處理的涂層的方法和裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中工件涂覆有材料涂層是已知的，在用紫外線照射時(shí)進(jìn)行處理，接著，經(jīng)涂覆的工件用紫外線照射。
特別是用可紫外線處理的光亮漆對(duì)工件例如車身噴漆是已知的，并通過紫外線照射工件處理該涂層。
這種可紫外線處理的光亮漆以耐高劃痕為特征。
在公知的可紫外線處理涂層的方法和裝置中，經(jīng)涂覆的工件用紫外燈的紫外線照射。
如果涂覆的工件的復(fù)雜立體幾何形狀具有凹陷部和被遮蔽的區(qū)域，需要在處理裝置上安裝紫外燈，這些紫外燈相對(duì)于工件可以移動(dòng)，使得工件的所有被涂覆的表面可以由紫外燈覆蓋。由于紫外燈很笨重，即使使用這種處理裝置，紫外線不可能到達(dá)到所有凹陷部分或其它被遮蔽的區(qū)域。紫外線沒有照射到的涂層區(qū)域不能得到處理，這樣會(huì)導(dǎo)致沒有經(jīng)處理的涂層組份在工件工作一段時(shí)間后揮發(fā)，因此導(dǎo)致有害于健康的臭味污染長時(shí)間存在。
為了避免這種問題，通常采用混合噴漆系統(tǒng)，其既可以通過紫外線又可以通過加熱進(jìn)行處理。這種混合噴漆系統(tǒng)可以使得紫外線燈易于接近的工件區(qū)域由紫外線處理，而不易于接近的工件區(qū)域由熱對(duì)流處理。其缺點(diǎn)是，為了進(jìn)行完整的處理，這種混合噴漆系統(tǒng)必須一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)行兩個(gè)不同的完整的操作步驟，即紫外線照射和熱對(duì)流處理，這導(dǎo)致時(shí)間和設(shè)備成本的高花費(fèi)，因?yàn)樵谔幚磉^程中必須得到紫外燈和合適的加熱裝置。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種處理涂層，特別是可輻射處理的涂層的方法，其能夠以簡單的方式處理三維工件上不易接近區(qū)域上的涂層。
本發(fā)明的目的由具有權(quán)利要求1特征部分特征的方法實(shí)現(xiàn)，即將該工件設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)中，在該等離子體發(fā)生區(qū)中產(chǎn)生等離子體，借助該等離子體至少局部處理該涂覆。
本發(fā)明的技術(shù)方案以等離子體可以用于處理涂層的知識(shí)為基礎(chǔ)。由于該工件本身設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)且工件位于產(chǎn)生的等離子體內(nèi)，可以處理工件所有表面甚至不易接近的內(nèi)部表面的涂層。
由于該涂層是可以輻射處理的且適合于處理涂層的輻射在等離子體中產(chǎn)生，該等離子體特別易于處理涂層。
由于該工件本身設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)內(nèi)且工件位于產(chǎn)生的等離子體內(nèi)，由等離子體發(fā)出的輻射可以從各側(cè)到達(dá)工件。特別是，等離子體也可以在工件的空腔內(nèi)部產(chǎn)生，使得這些空腔的邊界面能夠接受適合的輻射，用于從空腔本身處理涂層。以這種方式，適合處理涂層的輻射可以到達(dá)該工件任何所希望的涂層表面，特別是到達(dá)工件的凹陷部分或遮蔽區(qū)域，因此該工件上的可輻射處理涂層可以圓滿地處理，不需要復(fù)雜昂貴的處理裝置。
優(yōu)選該涂層主要借助等離子體基本徹底處理，在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法只需要一個(gè)單獨(dú)的工序，即等離子體處理工序，因此根據(jù)本發(fā)明的處理方法節(jié)省時(shí)間，設(shè)備成本低。
而且，涂層用輻射處理就足夠了；特別是涂層不必同時(shí)用加熱處理，因此不需要復(fù)雜的混合噴漆系統(tǒng)。
涂層采用高質(zhì)量，特別是高耐劃傷的可輻射處理材料，無需采用熱處理。
由于在根據(jù)本發(fā)明的方法中，等離子體占據(jù)了工件未占據(jù)的等離子體發(fā)生區(qū)的空間，工件幾何形狀的變化對(duì)處理過程只產(chǎn)生很小的影響或完全不產(chǎn)生影響。
由于涂層處理通過輻射實(shí)現(xiàn)且不通過、至少不全部通過熱對(duì)流實(shí)現(xiàn)，不需要加熱整個(gè)工件來處理涂層。結(jié)果，明顯減少了進(jìn)行處理所需的能量成本。
可以在等離子體處理過程之前、之時(shí)或之后，例如通過對(duì)流和/或紅外線輻射進(jìn)行獨(dú)立熱處理過程。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，至少包括紫外線成分的電磁輻射在等離子體中產(chǎn)生。
在說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“紫外線”指的是電磁輻射，其波長范圍為1nm-400nm。
通過適當(dāng)?shù)剡x擇產(chǎn)生等離子體的工作氣體成分、和輸入到該等離子體的能量類型以及該等離子體工作壓力，可以影響在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射的波長范圍和劑量。
要使得小于100nm波長的極短波輻射的成分盡可能的少，以避免被處理涂層的損壞。
而且，已經(jīng)證明，限制涂層暴露于等離子體輻照的時(shí)間有利于被處理涂層的質(zhì)量，其輻射時(shí)間最長為約120秒、優(yōu)選最長為約90秒。
優(yōu)選地，產(chǎn)生的等離子體發(fā)出的電磁輻射的波長在約50nm至約850nm的范圍內(nèi)，特別在約50nm至約700nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約150nm至約700nm的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在約200nm至約600nm的范圍內(nèi)。
特別有利的是，由等離子體發(fā)出的輻射至少發(fā)出一部分波長優(yōu)選為約200nm至約400nm范圍的紫外線。
該工件具有由等離子體發(fā)出的輻射處理的可輻射處理的涂層是有利的。
特別有利的是，如果工件具有可以由至少含有優(yōu)選為約200nm至約400nm范圍的紫外線成分的電磁輻射處理的涂層。
如果在等離子體發(fā)生區(qū)的壓力值設(shè)定成最大為約100Pa，優(yōu)選最大為約1Pa，特別優(yōu)選最大為約0.1Pa，這特別有利于產(chǎn)生適合處理涂層的發(fā)射高輻射劑量的等離子體。
此外，在這種低壓下工作的優(yōu)點(diǎn)是，涂層的處理基本與氧隔離。由于氧起涂層交聯(lián)反應(yīng)的抑止劑的作用，所以在真空狀態(tài)下和/或輸送到等離子體中的功率小于在氧氣氛下的交聯(lián)反應(yīng)的功率，涂層處理能夠更快地進(jìn)行。
用作產(chǎn)生等離子體的工作氣體的氣體應(yīng)當(dāng)是化學(xué)上惰性且容易電離的氣體。
特別有利的是，如果等離子體發(fā)生區(qū)域含有氮?dú)夂?或惰性氣體，優(yōu)選為氬氣，作為工作氣體。
另外，為了增加有效輻射的產(chǎn)生，如果在工作氣體中添加金屬，例如汞，或金屬鹵化物，例如OsF7或IrF6，將是有利的。
原則上，通過對(duì)等離子體發(fā)生區(qū)施加靜電場和/或?qū)Φ入x子體發(fā)生區(qū)輸入電磁交變場可以產(chǎn)生等離子體。
優(yōu)選地，借助由至少一個(gè)輸入裝置將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)中而產(chǎn)生等離子體。
輸入到等離子體發(fā)生區(qū)電磁輻射的頻率可以在微波范圍內(nèi)或高頻范圍內(nèi)。
在說明書和所附的權(quán)利要求書中，微波輻射應(yīng)理解為其頻率在300MHz至300GHz范圍內(nèi)的電磁輻射，而高頻輻射應(yīng)理解為其頻率為3kHz至300MHz的電磁輻射。
已經(jīng)證明使用微波輻射特別適合產(chǎn)生高劑量的紫外線輻射。
因此，在本發(fā)明的一優(yōu)選方案中，通過輸入微波輻射產(chǎn)生等離子體，其頻率優(yōu)選在約1GHz至10GHz的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在約2GHz至3GHz的范圍內(nèi)。
被輸入的電磁輻射具體由磁控管產(chǎn)生。
為了增加輸入電磁輻射的電離效果，所產(chǎn)生的磁場用于產(chǎn)生ECR(電子回旋共振)效應(yīng)。在這種情況下，例如，利用激磁線圈裝置產(chǎn)生在等離子體輻射區(qū)內(nèi)產(chǎn)生取向基本平行于輸入等離子體輻射區(qū)內(nèi)的交變電磁場軸線的靜磁場。該磁場強(qiáng)度設(shè)置成使在該磁場中的電子的回旋頻率相應(yīng)于輸入的電磁輻射的頻率。在共振情況下，在等離子體發(fā)生區(qū)中的自由電子從交變電磁場中吸收大量的能量，這樣引起特別有效的工作氣體的電離。
為了能夠在等離子體的不同區(qū)域分別產(chǎn)生盡可能高的電離密度，電磁輻射借助多個(gè)輸入裝置輸入到等離子體發(fā)生區(qū)，該輸入裝置優(yōu)選相對(duì)于工件設(shè)置在不同側(cè)。
如果被處理的工件包括具有入口的空腔，用至少一個(gè)輸入裝置將電磁輻射有利地輸入到等離子體發(fā)生區(qū)中，使得電磁輻射通過該入口進(jìn)入工件的空腔。這確保具有高電離密度和相應(yīng)的高紫外線輻射的等離子體在工件空腔中產(chǎn)生，因此可以快速處理空腔邊界面上的涂層。
如果工件是車身，特別重要的是，處理在噴漆期間過多噴射到達(dá)車身內(nèi)部的漆。這在根據(jù)本發(fā)明的方法中是很便利的，具體說，通過將輸入電磁輻射的輸入裝置對(duì)著車身窗口設(shè)置，即以這樣的方式設(shè)置，使得由輸入裝置產(chǎn)生的輻射場的軸線穿過窗口進(jìn)入車身的內(nèi)部。
在本發(fā)明一優(yōu)選方案中，在處理過程中，要被電離的氣體輸送到等離子體發(fā)生區(qū)。
要被電離的氣體具體說是氮?dú)饣蚨栊詺怏w，例如氬氣。
由于在處理過程中要被電離的氣體連續(xù)輸送到等離子體發(fā)生區(qū)，結(jié)果，在等離子體發(fā)生區(qū)產(chǎn)生流動(dòng)，由于流動(dòng)，通過與電離粒子碰撞被激勵(lì)的電離氣體粒子和/或氣體粒子可以到達(dá)輸入電磁輻射不能到達(dá)并因而不能激活等離子體的該工件的遮蔽區(qū)域。
而且，在等離子體發(fā)生區(qū)產(chǎn)生的氣體流動(dòng)導(dǎo)致等離子體盡可能的均勻和各向同性，并因此使得輻射的劑量適合于處理涂層，并且盡可能與方向和位置無關(guān)。
特別有利的是，要被電離的氣體借助于靠近輸入裝置的輸送裝置輸送到等離子體發(fā)生區(qū)，由此電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)。如果在分布之前在等離子體發(fā)生區(qū)氣體盡可能集中地被引導(dǎo)穿過電磁輻射輸入的位置，在引入的氣體中產(chǎn)生特別高的離子密度，其隨后通過氣體流動(dòng)分布在整個(gè)等離子體發(fā)生區(qū)。
為了能夠以特別節(jié)省時(shí)間的方式實(shí)施本發(fā)明的方法，可以在進(jìn)行處理過程之前，將工件放入前室接受預(yù)處理，并從該前室傳送到進(jìn)行處理過程的等離子體發(fā)生區(qū)。
特別是，在工件放入前室之后，該前室被抽氣，此時(shí)該室用作輸入室，其中工件的環(huán)境壓力從大氣壓減小到等離子體發(fā)生區(qū)的工作壓力。
該前室的抽氣首先使得在涂層中的溶劑提前被蒸發(fā)，所以要被處理的涂層在前室中已經(jīng)進(jìn)行預(yù)干燥。
可替換地或除此之外，在前室中工件可以進(jìn)行電磁輻射，具體說進(jìn)行微波輻射。在這種情況下，要被處理的涂層具體說可以通過吸收電磁輻射中的能量被預(yù)干燥?？商鎿Q地或除此之外，可以在預(yù)處理室中激活等離子體，其發(fā)射適合于處理已經(jīng)經(jīng)對(duì)涂層進(jìn)行過第一次處理過程的涂層的輻射。
另外，處理過程之后，工件可以從等離子體發(fā)生區(qū)傳送到輸出室。
特別是，在工件傳送到輸出室之前，該輸出室被抽氣到等離子體發(fā)生區(qū)的工作壓力。
在工件傳送到輸出室之后，該輸出室被充氣，即輸出室的壓力增加到大氣壓力，并且工件隨后從該輸出室移出。
權(quán)利要求21涉及具有用本發(fā)明方法處理過的涂層的工件。
該工件包括任何所希望的材料，特別是金屬/或非金屬材料。
具體說，例如，工件由鋼、塑料或木質(zhì)材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的方法特別適合于處理其結(jié)構(gòu)為非平面的和/或三維工件上的涂層。
非平面工件是其涂覆的表面不在同一平面內(nèi)而是在不同平面上的工件，特別是在彼此不平行的平面和/或不在平面上。
具體說，該非平面工件具有涂覆的表面，這些表面彼此垂直。
特別是，根據(jù)本發(fā)明方法適合于處理其具有一個(gè)涂層凹陷和/或涂層遮蔽區(qū)域的工件上的涂層。
在這種情況下，工件的遮蔽區(qū)域是在工件用點(diǎn)光源或平面光源照射時(shí)從該光源發(fā)出的光不能直接到達(dá)的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明方法適合于處理包含導(dǎo)電材料的工件上的涂層，并且優(yōu)選完全由一種或多種導(dǎo)電材料制成的工件上的涂層。
具體說，該工件包括金屬材料，并且優(yōu)選完全由一種或多種導(dǎo)電材料制成。
可替換地或除此之外，該工件還包括塑料和/或木質(zhì)材料，并且優(yōu)選完全由一種塑料材料或完全由木質(zhì)材料制成。
等離子體發(fā)生區(qū)可以含有一種氣體或幾種氣體的混合作為工作氣體，通過電離在這些氣體中產(chǎn)生等離子體。
已經(jīng)證明特別有利的是，該等離子體發(fā)生區(qū)含有氮?dú)?、氦氣?或氬氣作為工作氣體。
氬氣特別適合于激活并穩(wěn)定等離子體。
氦氣引起單個(gè)的密度峰值，特別是在紫外線光譜長波范圍內(nèi)。
氮?dú)庠谧贤饩€光譜的寬范圍內(nèi)形成高密度的介質(zhì)。
特別是，該等離子體發(fā)生區(qū)含有在處理過程中其成分變化的工作氣體。
因此，例如，工作氣體成分的變化使得在處理過程的第一階段，在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射的密度中心位于第一波長處，而在之后的處理過程的第二階段，位于第二波長處，該第二波長與第一波長不同。
特別有利的是該第二波長小于第一波長。
其結(jié)果是，在處理過程的第一階段產(chǎn)生其密度中心在長波范圍內(nèi)的電磁輻射，它特別適合處理工件整個(gè)厚度的涂層。
在處理過程的第二階段，產(chǎn)生其密度中心處于短波范圍內(nèi)的電磁輻射，因此特別適合于處理靠近自由表面的涂層覆蓋層。
在根據(jù)本發(fā)明方法的一優(yōu)選方案中，在處理過過程中工作氣體成分的變化使得在處理過程，在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射的密度中心隨著處理時(shí)間的增加，向較短波長偏移。
因此，例如，可以在約60秒的處理過程第一階段中通過相應(yīng)控制氣體供給，使得工作氣體組份含有約20％體積的氬氣，其余的為氦氣。這個(gè)工作氣體組份使得在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射光譜的密度中心處于長波紫外線范圍內(nèi)。
在接著的約30秒的處理過程的第二階段，例如，可以將氮?dú)馓砑拥皆摶旌蠚怏w中，使得在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射光譜的密度中心向較短的波長移動(dòng)。
另外，已經(jīng)證明特別有利的是，在等離子體被激活時(shí)，該等離子體發(fā)生區(qū)含有氬氣。氬氣特別適合于作為形成等離子體并穩(wěn)定等離子體的激活氣體。
因此，在根據(jù)本發(fā)明方法的一種特別優(yōu)選方案中，在等離子體被激活時(shí)，該等離子體發(fā)生區(qū)主要僅含有氬氣。
為了形成所希望的工作氣體組份，一種或多種氣體和/或混合氣體經(jīng)一個(gè)或多個(gè)輸送裝置輸送到等離子體發(fā)生區(qū)。
為了在等離子體發(fā)生區(qū)中輻射的分布適合于復(fù)雜的非平面工件幾何形狀，通過利用多個(gè)輸入裝置將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)產(chǎn)生等離子體，該輸入裝置這樣設(shè)置，使得在處理過程中等離子體發(fā)生區(qū)由穿過工件的密度中心的水平面分成兩部分時(shí)，至少一個(gè)輸入裝置處于其兩部分中的一個(gè)中。
可替換地或除此之外，在處理過程中當(dāng)?shù)入x子體發(fā)生區(qū)域由穿過工件的密度中心的垂直面分成兩部分時(shí)，至少一個(gè)輸入裝置處于其兩部分中的一個(gè)中。
為了在等離子體發(fā)生區(qū)中的輻射分布適合于復(fù)雜的非平面工件幾何形狀和空間地變化的涂層厚度，通過利用多個(gè)輸入裝置將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)產(chǎn)生等離子體，其中至少兩個(gè)輸入裝置具有彼此不同的輸入功率。
因此，具體說具有高輸入功率的輸入裝置設(shè)置在具有大厚度涂層的工件區(qū)域附近，而具有低輸入功率的輸入裝置可以設(shè)置在具有小厚度涂層的工件區(qū)域附近。
而且，可以通過多個(gè)輸入裝置將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)產(chǎn)生等離子體，其中至少兩個(gè)輸入裝置的結(jié)構(gòu)不同。
這樣，一個(gè)輸入裝置例如可以構(gòu)造成作為ECR(電子回旋共振)等離子體源，而另一輸入裝置可以構(gòu)造成作為高頻率平行板等離子體裝置。
為了能夠在等離子體發(fā)生區(qū)域均勻分布輻射和/或盡可能更好地適應(yīng)特殊幾何形狀的工件，至少一反射器設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)中，反射在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射。
具體說，至少一鏡膜設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)作為反射器。
可替換地或除此之外，至少等離子體發(fā)生區(qū)域邊界壁的子區(qū)域構(gòu)成反射器。
已經(jīng)證明特別有利的是，至少一個(gè)反射器包括作為反射材料的鋁和/或不銹鋼。
為了將該反射器更換成具有不同幾何形狀或由不同材料制成的另一個(gè)反射器，有利的是該至少一個(gè)反射器可以從等離子體發(fā)生區(qū)拆下。
為了得到在等離子體發(fā)生區(qū)產(chǎn)生所希望的工作氣體流動(dòng)形狀，氣體經(jīng)一個(gè)或多個(gè)抽吸裝置從該等離子體發(fā)生區(qū)抽出。
如果等離子體發(fā)生區(qū)的壓力至少借助于一個(gè)具有設(shè)置在其內(nèi)的節(jié)流閥的抽吸裝置改變，而氣體供給保持恒定，那么，等離子體發(fā)生區(qū)的壓力可以以簡單的方式改變。
根據(jù)被涂層工件的材料和幾何形狀，有利的是將該工件連接于一個(gè)電勢(shì)，該電勢(shì)與等離子體發(fā)生區(qū)域的邊界壁電勢(shì)不同，或與等離子體發(fā)生區(qū)域的邊界壁的電勢(shì)相同。
在根據(jù)本發(fā)明方法的具體方案中，該工件借助至少一個(gè)局部電絕緣保持件與該等離子體發(fā)生區(qū)的邊界壁電隔離。
根據(jù)這種方法的方案，將該工件連接于與等離子體發(fā)生區(qū)域的邊界壁電勢(shì)不同的電勢(shì)。
可替換地，該工件借助導(dǎo)電保持件與等離子體發(fā)生區(qū)域的邊界壁電連接。
其結(jié)果是，能夠以簡單的方式將工件連接于與等離子體發(fā)生區(qū)邊界壁的電勢(shì)相同的電勢(shì)。此外，可以將該工件和/或等離子體發(fā)生區(qū)域邊界壁連接于地電勢(shì)。
產(chǎn)生的等離子體通過是當(dāng)?shù)剡x擇該工件相對(duì)于該等離子體發(fā)生區(qū)邊界壁的電勢(shì)而穩(wěn)定。
在根據(jù)本發(fā)明的具體方案中，另外該工件具有涂層，該涂層可以由至少包括紫外線成分的電磁輻射處理或由加熱處理，或由至少包括紫外線部分的電磁輻射和加熱的組合處理。
這種公知的涂層例如稱作“二元處理漆”。
通過采用這種涂層，可以用熱源處理在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射處理不能達(dá)到的或不易達(dá)到的工件涂層區(qū)。在這種情況下，例如通過紅外輻射或?qū)α魈峁崮堋６?，也可以在處理之前、之時(shí)和/或之后利用在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射提供熱能。
特別是為了達(dá)到初步干燥或隨后處理的目的，該工件進(jìn)行電磁輻射，該電磁輻射在產(chǎn)生等離子體之前、之時(shí)和/或之后不在該等離子體中產(chǎn)生。
這種輻射具體可以是微波輻射和/或紅外輻射。
為了防止在處理含有溶劑的涂層時(shí)產(chǎn)生氣泡，可以在產(chǎn)生等離子體之前、之時(shí)和/或之后干燥該工件。
這種干燥例如可以通過微波輻射和/或紅外輻射照射涂層實(shí)現(xiàn)。
可替換或?qū)Υ搜a(bǔ)充，在產(chǎn)生等離子體之前，工件處于低于大氣壓的壓力下，優(yōu)選該壓力范圍在約2000Pa至約50000Pa的范圍內(nèi)。
通過使工件處于低壓下，溶劑可以從被處理的涂層中蒸發(fā)。
為了降低用于初步干燥而形成真空的設(shè)備費(fèi)用，優(yōu)選，在產(chǎn)生等離子體之前，工件處于低于大氣壓的壓力下，該壓力高于在產(chǎn)生等離子體時(shí)工件所受的壓力。
此外，在處理過程中在等離子體發(fā)生區(qū)產(chǎn)生磁場，其可以具體用來影響等離子體的局部電離程度并因此影響等離子體發(fā)生區(qū)的輻射分布。
對(duì)等離子體發(fā)生區(qū)域的輻射分布產(chǎn)生影響的磁場獨(dú)立地產(chǎn)生或可以附加到用作利用ECR(電子回旋共振)效應(yīng)并產(chǎn)生等離子體的磁場上。
為了能夠在處理過程中改變等離子體輻射區(qū)中局部的電離程度和輻射分布，在本發(fā)明方法的具體方案中，在處理過程中其對(duì)輻射分布產(chǎn)生影響的磁場強(qiáng)度是變化的。
具體說僅在處理過程開始后，在等離子體發(fā)生區(qū)域產(chǎn)生該磁場。
由于在處理過程后一階段產(chǎn)生的這種磁場，工件受到特別暴露的位置比工件其它位置的有效處理時(shí)間可以縮短。
這樣特別有利于防止所使用的漆特別是白漆在燈照下變黃。
為了能夠在等離子體發(fā)生區(qū)的局部電離度和輻射分布盡可能有利于適合工件的幾何形狀及適應(yīng)于工件上的局部涂層厚度，產(chǎn)生影響輻射分布的磁場強(qiáng)度在等離子體發(fā)生區(qū)空間地變化。
特別是對(duì)重型的工件，有利的是提供輸送裝置，通過它將工件輸送到等離子體發(fā)生區(qū)，并在處理過程后移出該等離子體發(fā)生區(qū)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種處理工件上涂層的裝置，特別是處理工件上可輻射處理涂層的裝置，它使工件不易接近位置的涂層能夠以簡單的方式處理。
該目的是由具有權(quán)利要求58的特征的裝置實(shí)現(xiàn)的，該裝置包括等離子體發(fā)生區(qū)、將工件送入等離子體發(fā)生區(qū)域的裝置以及在等離子體發(fā)生區(qū)中產(chǎn)生等離子體的裝置。
具體說在等離子體發(fā)生區(qū)域產(chǎn)生的等離子體可以發(fā)射用于處理可輻射處理涂層所需要的輻射。
根據(jù)本發(fā)明裝置的特別方案是從屬權(quán)利要求59-111的技術(shù)主題，其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在以上描述本發(fā)明方法的特別技術(shù)方案中說明。
下面通過參照附圖描述的實(shí)施例給出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。其中圖1是在等離子體中處理工件上的可輻射處理涂層的基本示意圖；圖2是處理工件上的可輻射處理涂層裝置第一實(shí)施例的示意截面圖；圖3是處理工件上的可輻射處理涂層裝置的第二實(shí)施例的示意截面圖；圖4是處理可輻射處理涂層裝置的第三實(shí)施例的示意縱向截面圖，其用于處理車身上的可輻射處理涂層，并包括輸入室、等離子體室和輸出室；圖5是沿圖4的5-5線的圖4裝置的示意橫截面圖；圖6-10是圖4和圖15裝置工作循環(huán)的連續(xù)階段的示意側(cè)面圖；
圖11是處理可輻射處理涂層裝置的第四實(shí)施例的示意縱向截面圖，其用于處理車身上的可輻射處理涂層，并包括輸入室、等離子體室和輸出室；圖12示出了沿圖11的12-12線的圖11裝置的示意橫截面圖；圖13示出了處理可輻射處理涂層裝置的第五實(shí)施例的示意橫截面圖，其用于處理車身上的可輻射處理涂層，并包括反射器；圖14是處理工件上的可輻射處理涂層裝置的第六實(shí)施例的示意橫截面圖，其用于處理車身上的可輻射處理涂層，并包括具有反射室壁的等離子體室；圖15是處理可輻射處理涂層裝置的第七實(shí)施例的示意橫截面圖，其用于處理車身上的可輻射處理涂層，包括幾個(gè)輸送裝置和工作氣體抽吸裝置；圖16是處理可輻射處理涂層裝置的第八實(shí)施例的示意橫截面圖，其用于處理車身上的可輻射處理涂層，并具有對(duì)所產(chǎn)生的等離子體的電離度產(chǎn)生影響的磁鐵；圖17是具有可輻射處理涂層的車身示意截面圖，該車身借助工件保持器保持在滑架上，所述的工件保持器包括電絕緣件；圖18是具有可輻射處理涂層的車身示意截面圖，該車身借助工件保持器保持在滑架上，所述車身用工件保持器以導(dǎo)電方式與滑架連接。
具體實(shí)施例方式
在所有附圖中相同或功能相同的零部件采用相同的附圖標(biāo)記。
圖1示出了用于處理工件102上的可輻射處理涂層100的方法的操作原理，該工件102設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)104中。
該涂層由可以由具有紫外輻射的輻射處理。
這些可輻射處理材料的配方在本領(lǐng)域是公知且廣泛公開的。這些配方中含有，例如，被聚合的組份諸如單基聚物、齊聚物和/或聚合物，可能的粘合劑，一種或多種光敏引發(fā)劑，以及其他通?？赡艿钠崽砑觿?，例如溶劑、流動(dòng)調(diào)節(jié)劑、粘合改進(jìn)劑，穩(wěn)定劑，例如光保護(hù)劑、紫外線吸收劑。
適合的單基聚物的例子是丙烯酸酯、含有羥基或環(huán)氧基的可能的丙烯酸酯。不飽和的、可能官能的酰胺、聚酯、聚亞胺酯和聚醚可以作為聚合組份。
例如通過將下面的組份混合可以制備這種可輻射處理的配方在己二醇二丙烯酸酯中75％環(huán)氧丙烯酸酯89.0份(在市場上稱為Ebecry 604，由比利時(shí)的UCB公司生產(chǎn))聚乙二醇-400-二丙烯酸酯10.0份(在市場上稱為Sartomer SR344，由Sartomer公司上產(chǎn))硅二丙烯酸酯1.0份(在市場上稱為Ebecryl 350，由比利時(shí)的UCB公司生產(chǎn))苯基-1-羥基環(huán)己基-酮2.0份(在市場上稱為Irgacure，由瑞典的Ciba專業(yè)化學(xué)公司生產(chǎn))該材料可以被交聯(lián)，因此由可見光和波長為約200nm至約600nm的紫外線照射處理。
可以由所希望的金屬或非金屬材料制成的工件102具有可輻射處理材料的涂層，在最初它沒有以適合的方式如通過浸漆、噴漆或噴涂處理。
被涂覆的工件102放入等離子體發(fā)生區(qū)104中，該區(qū)充有工作氣體，例如其工作壓力為約0.1Pa至約100Pa的氬氣或氮?dú)狻?br>
在工件102放入等離子體發(fā)生區(qū)104并且其工作氣體中建立上述低壓力之后，或者如在圖1所示通過電極106、108在等離子體發(fā)生區(qū)104施加靜電場和/或?qū)Φ入x子體發(fā)生區(qū)施加交變電磁場，在等離子體發(fā)生區(qū)104產(chǎn)生等離子。
具體說，可以將電磁輻射施加到等離子體發(fā)生區(qū)104。該電磁輻射頻率可以在微波范圍(從約300MHz到約300GHz之間)或在高頻范圍(從約3kHz到約300MHz之間)。
工作氣體的中性粒子(原子或分子)100由于吸收施加的靜電場或輸入的交變電磁場中能量的電子的碰撞而電離，因此形成附加的自由電子112和氣體離子114。
由于自由電子112和氣體離子114與其他中性氣體粒子碰撞形成原子團(tuán)116和受激氣體粒子(原子和分子)118。
等離子體的這些受激粒子釋放一部分能量，該能量轉(zhuǎn)換成電磁輻射120形式的能量，其至少一部分的波長在可見光范圍和紫外線范圍(從約200nm至約600nm)內(nèi)。
輻射的紫外線輻射的一部分離開等離子體到達(dá)設(shè)置在等離子體內(nèi)的工件102的涂層100并被吸收且引起交聯(lián)反應(yīng)，如聚合、縮聚或加聚反應(yīng)，從而處理涂層100。
在涂層100接受到足夠劑量的紫外線輻射以到達(dá)充分處理涂層后，中斷對(duì)等離子體能量的供給，以便形成中性工作氣體氣氛，等離子體發(fā)生區(qū)104的壓力為大氣壓，具有經(jīng)處理涂層100的工件102被移出等離子體發(fā)生區(qū)104。
圖2示意性示出的并用附圖標(biāo)記122整體表示的裝置用于處理工件102上的可輻射處理涂層100，該裝置包括一氣密的等離子體室124，在其內(nèi)部形成等離子體發(fā)生區(qū)104。
該等離子體室124的內(nèi)部容積為，例如約100公升。
該等離子體室124借助抽吸管126抽氣，使其壓力為約10-3Pa，該抽吸管連接至真空泵系統(tǒng)128并通過止回閥130關(guān)閉。
該工件102保持在例如硅盤形式的工件保持裝置131上，該工件在其遠(yuǎn)離工件保持裝置131的上側(cè)具有由上述可輻射處理材料制成的涂層100，該工件借助等離子體室124的進(jìn)入門(未示出)被放置在圖2所示的操作位置。
用附圖標(biāo)記132整體表示的微波輻射輸入裝置包括設(shè)置在導(dǎo)波部分136和激磁線圈裝置138中的天線134，該輸入裝置設(shè)置在位于操作位置的工件102之上的中部。
該天線134通過導(dǎo)波部分136與磁控管140連接，該磁控管產(chǎn)生例如頻率為2.45GHz的微波，該微波經(jīng)導(dǎo)波部分136進(jìn)入天線134并從這里輸入到等離子體發(fā)生區(qū)104中。
該導(dǎo)波部分136由石英窗141與等離子體發(fā)生區(qū)104隔開。
該激磁線圈裝置138用于通過ECR(電子回旋共振)效應(yīng)放大微波輻射的電離效果。
該激磁線圈裝置產(chǎn)生靜磁場，它在等離子體發(fā)生區(qū)104內(nèi)基本與由天線134傳播的微波輻射束的軸線142平行定向。所設(shè)定的磁場強(qiáng)度使得磁場中的電子回旋頻率對(duì)應(yīng)于輻射微波的頻率。在共振情況下，自由電子從交變電磁場中吸收特別大的能量，從而特別有效地導(dǎo)致工作氣體電離。
如果采用頻率為2.45GHz的微波輻射，那么，必須采用磁場強(qiáng)度為875高斯的磁場，以獲得ECR效應(yīng)。
用于輸送工作氣體的幾個(gè)輸送裝置144相對(duì)于由輸入裝置132產(chǎn)生的微波輻射束的軸線142對(duì)稱設(shè)置，這些輸送裝置分別包括以密封方式進(jìn)入等離子體室124的輸送嘴146，該輸送嘴146分別通過具有流量調(diào)節(jié)器149的輸送管148與氣體存儲(chǔ)箱150連接。當(dāng)然，幾個(gè)輸送裝置144可以與同一氣體存儲(chǔ)箱150連接。
每一個(gè)流量調(diào)節(jié)器149分別通過控制線151與控制單元153連接，根據(jù)輻射需要量來控制輸送到等離子體發(fā)生區(qū)104中的工作氣體的總量。
由Roth & Rau表面技術(shù)股份公司(D-09337 Hohenstein-ernstthal，Germany)生產(chǎn)的在以RR 250的名稱銷售的ECR(電子回旋共振)等離子體源可以具體用作輸入裝置132。
上述裝置122操作如下具有尚未處理的涂層100并保持在工件保持裝置131上的工件102放置在等離子體室124之后，該等離子體室124借助真空泵系統(tǒng)128在止回閥130打開后被抽氣，使其基礎(chǔ)壓力為約10-3Pa。
而后，來自氣體存儲(chǔ)箱的工作氣體借助輸送裝置144進(jìn)入等離子體發(fā)生區(qū)104，直到其工作壓力例如為約0.3Pa。
在這種情況下，流入等離子體室124的氣體由流量調(diào)節(jié)器149控制，使得流入等離子體室124的氣體總流量為約10sccm(每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米)至約200sccm。
工作氣體例如可以采用氬氣或氮?dú)狻?br>
在達(dá)到所希望的工作壓力時(shí)，由磁控管140產(chǎn)生的微波輻射輸入等離子體發(fā)生區(qū)104且激發(fā)等離子體發(fā)生區(qū)104中等離子體。
輸入微波功率例如在約400瓦至約1000瓦之間，優(yōu)選最高為約600瓦。
如果采用幾個(gè)輸入裝置132，輸入每個(gè)輸入裝置的微波輸入功率分別優(yōu)選在約400瓦至約1000瓦之間，特別優(yōu)選最高為約600瓦。
輸入等離子體室124的氣體粒子在微波輻射束中電離并再飄過等離子體發(fā)生區(qū)104，使得等離子體基本充滿整個(gè)等離子體室124。
由于帶電粒子與在等離子體中被激勵(lì)的氣體粒子碰撞，釋放紫外線級(jí)的輻射，其由涂層100吸收并引起交聯(lián)反應(yīng)，從而處理涂層。
在90秒輻射時(shí)間之后，中斷等離子體處理并使得該等離子體室通風(fēng)。
移出具有處理過的涂層100的工件102。
用上述裝置122實(shí)現(xiàn)的處理方法的兩個(gè)實(shí)際例子說明如下實(shí)例1由以下組份混合制備可光處理的組成物脂族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯(Ebecryl 284；脂族氨基甲酸己酯丙烯酸酯88份/己二醇二丙烯酸酯12份；Bayer股份公司)44.5份脂族氨基甲酸乙酯-三/四-丙烯酸酯(Roskydal UA VP LS 2308；Bayer股份公司)32.2份異丙醇50.0份流動(dòng)調(diào)節(jié)劑(Byk 306；Byk Chemic)1.5份將以下組份添加到所列表規(guī)定的組成物中并在40在水槽中攪拌1-羥基-環(huán)己基-二苯酮(Irgacure 184；Ciba專業(yè)化學(xué))2.7％，雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)(Irgacure 819；Ciba專業(yè)化學(xué))苯膦氧化物0.5％，tinuvin(雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)400(＝混合物，它包括2-[4-[(2-羥基-3-十二烷基丙氧)氧]-2-羥苯基]-4，6-雙(2，4-二乙基苯基)-1，3，5-三嗪和2-[4-[(2-羥基-3-十三烷基丙氧)氧]-2-羥苯基]-4，6-雙(2，4-二乙基苯基)-1，3，5-三嗪；Ciba專業(yè)化學(xué))1.5％以及tinuvin 292(＝混合物，它包括雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯和1-(甲基)-8-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯；Ciba專業(yè)化學(xué))1％(根據(jù)固態(tài)計(jì)算)。鍍鋁線圈架呈倒U形。漆由噴射裝置噴涂，使最終的干燥層厚度為30μm。在立體基質(zhì)上的漆在室溫下通風(fēng)5分鐘，而后，在通風(fēng)烘室中在80℃下通風(fēng)10分鐘并且然后在等離子體室124中進(jìn)行處理。處理在氣體比率為135/65sccm的N2/He氣氛下進(jìn)行，其中通過微波天線輸入的微波功率為500w，持續(xù)90秒。樣品與微波天線的距離為150mm，從而獲得良好處理的不剝落的涂層。處理程度由Knig擺測硬度(DIN 53157)確定。擺測硬度的值越大，涂層越堅(jiān)固。該U形金屬板的左側(cè)的擺測硬度為67，右側(cè)的擺測硬度為91。U形板頂部的擺測硬度值為126。
實(shí)例2通過混合下面的組成物制備組合物A和B組合物A含有羥基基團(tuán)的聚丙烯酸酯11.38份；70％乙酸丁酯(DesmophenA 870，Bayer股份公司)在乙酸丁酯中的75％聚酯多元醇(Desmophen VP LS 2089，Bayer股份公司)21.23份流動(dòng)調(diào)節(jié)劑(Byk 306；Byk Chemie)0.55份甲醇32.03份將下面的光敏引發(fā)劑和光保護(hù)劑攪拌到組合物A中雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?苯膦氧化物(Irgacure 184；Ciba專業(yè)化學(xué))0.17份1-羥基-環(huán)己基-苯基酮(Irgacure 184；Ciba專業(yè)化學(xué))1.52份tinuvin 400(＝混合物，它包括2-[4-[(2-羥基-3-十二烷基丙氧)氧]-2-羥苯基]-4，6-雙(2，4-二乙基苯基)-1，3，5-三嗪和2-[4-[(2-羥基-3-十三烷基丙氧)氧]-2-羥苯基]-4，6-雙(2，4-二乙基苯基)-1，3，5-三嗪；Ciba專業(yè)化學(xué))0.85份tinuvin 292(＝混合物，它包括雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯和1-(甲基)-8-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯；Ciba專業(yè)化學(xué))0.56份而后，將32.09份的含有異氰酸酯基團(tuán)的氨基甲酸己脂丙烯酸酯(Roskydal UA VP LS 2337；Bayer股份公司)加入到組合物B中并均勻分布。
由此，制成二元處理漆。
用100μm的開槽噴漆葉片將所述漆噴到平線圈架的涂層鋁上，獲得30μm的干燥層厚度。所述漆在室溫下通風(fēng)5分鐘，接著，在通風(fēng)烘室中在120℃下熱交聯(lián)15分鐘，而后在等離子體室124中進(jìn)行處理。處理在氣體比率為160/40sccm的N2/Ar氣氛下進(jìn)行，微波功率為800w，持續(xù)90秒。樣品與微波天線的距離為150mm，從而獲得良好處理的不剝落的涂層。其處理程度由Kaenig擺測硬度(DIN 53157)確定。擺測硬度的值越大，涂層越堅(jiān)固。獲得擺測硬度值為118。
包括平行板電極組件的高頻平行板等離子體裝置可以用在裝置122中，以替代上述的ECR等離子體源，該電極組件距等離子體發(fā)生區(qū)域中的工件有一定距離。在這種情況下，等離子體由在平行板電極裝置和工件保持裝置之間施加的，例如，為約13.6MHz的高頻交流電壓激活。提供的功率例如為約10瓦至約200瓦。優(yōu)選的操作壓力為約1Pa，并且用輸送管中的流量調(diào)節(jié)器通過輸送被電離的氣體設(shè)置，該氣體優(yōu)選為氬氣。
由高頻操作的裝置在結(jié)構(gòu)和功能方面的其他情況與由微波操作的裝置相同，對(duì)此，參照上述的描述。
在圖3中示意地示出的處理工件102上的可輻射處理涂層100的裝置122的第二實(shí)施例與上述第一實(shí)施例的不同在于，除了在工件102操作位置之上的第一輸入裝置132之外，相對(duì)于第一輸入裝置132在等離子體室124的相對(duì)側(cè)設(shè)置第二輸入裝置132’。
第二輸入裝置132’的結(jié)構(gòu)與第一輸入裝置132相同，并且具體包括在導(dǎo)波部分136中的天線134，它通向磁控管140并借助石英玻璃片141與等離子體發(fā)生區(qū)域104隔開，該第二輸入裝置132’還包括產(chǎn)生ECR效應(yīng)的激磁線圈裝置138。
此外，工作氣體的幾個(gè)輸送裝置144’相對(duì)于由第二輸入裝置132’產(chǎn)生的微波輻射束的軸線142對(duì)稱設(shè)置，這些輸送裝置分別包括以密封方式進(jìn)入等離子體室124的輸送嘴146，該輸送嘴146分別由具有流量調(diào)節(jié)器149的輸送管148與氣體存儲(chǔ)箱150連接。
每一個(gè)流量調(diào)節(jié)器149分別經(jīng)控制線151與控制單元153連接，該控制單元根據(jù)輻射需要量來控制輸送到等離子體發(fā)生區(qū)域104中的工作氣體的總量。
圖3示出的裝置122的第二實(shí)施例可以處理形狀復(fù)雜三維工件102上的涂層100，如圖3所示的工件102，例如，具有一空腔152，它具有一入口154，其中該空腔邊界表面具有要被處理的涂層100。
該工件102這樣設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)104中，使空腔152的入口154對(duì)著第二輸入裝置132’且該輸入裝置132’的軸線142’穿過入口154進(jìn)入空腔152。
這確保第二輸入裝置132’的微波輻射從進(jìn)入工件102的空腔152，以便在空腔152中產(chǎn)生等離子體。
通過與等離子體的帶電粒子碰撞的被激勵(lì)的氣體粒子通過擴(kuò)散進(jìn)入空腔152的遮蔽區(qū)域156，并在此發(fā)出可見光和紫外線輻射，它們由空腔152遮蔽區(qū)域156內(nèi)壁上的涂層吸收，而可見光或紫外線輻射不能從位于工件102外側(cè)的等離子體發(fā)生區(qū)域104的區(qū)域進(jìn)入該空腔中。這樣，遮蔽區(qū)域156中的涂層完全被處理。
圖3示出的用于處理可輻射處理涂層100的裝置122的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能與圖2所示的第一實(shí)施例相同，對(duì)此，參見上述描述。
圖4和5所示出的處理工件102上的可輻射處理涂層100裝置的第三實(shí)施例包括三個(gè)室，它們被抽真空并在輸送方向順序設(shè)置，其三個(gè)室為前室或輸入室160、等離子室124和輸出室162。
各室的直徑為約2.5米，其長度為約6米，因此每個(gè)室分別接納車身164形式的工件，它們保持在滑架166上。
每個(gè)滑架包括平行于輸送方向158的兩個(gè)滑軌168，借助它們相應(yīng)的滑架166支承在分別設(shè)置在每個(gè)室160、124和162中滾輪輸送裝置170的輸送滾輪上。
輸入室160的入口和輸出室162的出口分別由真空密封外提升門172密封。從輸入室160到等離子室124的通道以及從等離子室124到輸出室162的通道分別由真空密封內(nèi)提升門172’密封。
圖4和5示出了提升門172、172’的上開啟位置，其中所述通道打開，車身164可以通過。
每個(gè)室160、124和162借助相應(yīng)的前部泵174和魯茨抽風(fēng)機(jī)(Rootsblower)176抽氣，使其工作壓力為約1Pa。
等離子室124設(shè)有多個(gè)微波輻射輸入裝置132，其中一個(gè)設(shè)置在放在等離子室124中的車身164的正上方，而其它兩個(gè)輸入裝置設(shè)置在等離子室124的側(cè)壁上，它們對(duì)著車身164的窗口178，使得由這些輸入裝置產(chǎn)生的微波輻射束的軸線142穿過窗口進(jìn)入車身164的內(nèi)部。
每個(gè)輸入裝置132分別通過導(dǎo)波部分136與磁控管140連接，用于產(chǎn)生頻率為2.45GHz的微波。
此外，靠近各輸入裝置132設(shè)置氣體噴射系統(tǒng)(未示出)，它們借助輸送管與氣體存儲(chǔ)箱連接，在處理過程中將工作氣體例如氬氣或氮?dú)廨斔偷降入x子室124中。
經(jīng)導(dǎo)波部分136與磁控管140連接用于微波輻射的輸入裝置132在輸入室160中被設(shè)置在車身164的正上方，即設(shè)置在輸入室160中。
輸入裝置132在等離子室124或輸入室160內(nèi)部是可拆卸的，以便它們根據(jù)車身的幾何形狀可以以最佳的方式隨即設(shè)置，特別是可以盡可能靠近窗口。
用于處理在車身164上的可輻射處理涂層的上述裝置122的功能如下該裝置以確定的循環(huán)操作，其中第一工作循環(huán)、第一輸送循環(huán)、第二工作循環(huán)和第二輸送循環(huán)分別連續(xù)地一個(gè)接一個(gè)進(jìn)行，形成裝置的操作循環(huán)。
總的循環(huán)的時(shí)間，即兩個(gè)工作循環(huán)和兩個(gè)輸送循環(huán)的整個(gè)時(shí)間是約90秒。
在圖6示意所示的第一工作循環(huán)期間，所有提升門172、172’關(guān)閉。一個(gè)車身164設(shè)置在輸出室162中，而另一車身164’設(shè)置在等離子室124中。
在第一工作循環(huán)中，輸出室162被充氣直到達(dá)到環(huán)境壓力。
在第一工作循環(huán)中，在等離子室124中的車身164’進(jìn)行等離子體處理，其中工作氣體借助氣體噴射系統(tǒng)輸送到用作等離子發(fā)生區(qū)104的等離子室124的內(nèi)部，等離子體由來自磁控管140的微波輻射激活。
直接靠近已激活的等離子體的等離子體發(fā)生區(qū)104的車身164’的涂層100的那些區(qū)域由可見輻射和紫外線輻射從該區(qū)域被輻射。
此外，由與等離子體帶電粒子的碰撞被激勵(lì)的氣體粒子擴(kuò)散到車身164’內(nèi)部的遮蔽區(qū)域并產(chǎn)生可見光和紫外線，這樣在遮蔽區(qū)域156的涂層100也被處理。
在處理過程中，輸送到等離子體室124中微波功率總共為約10kw。
空的輸入室在第一工作循環(huán)期間被充氣直到達(dá)到環(huán)境壓力。
在第一工作循環(huán)之后的如圖7所示的第一輸送循環(huán)中，外提升門172打開。一個(gè)新的車身164”被輸送出噴漆車間區(qū)域外為了例如送進(jìn)輸入室160，噴漆車間沿輸送方向158位于輸入室160的前面，其中新的車身164”已具有輻射處理材料的涂層，該材料具有上述的組分，而在第一工作循環(huán)中位于輸出室162中的車身164借助滾輪輸送裝置170輸送到輸出室162之后的噴漆車間。
在第一輸送循環(huán)過程中，其車身164’保留在等離子體室124中，在第一輸送循環(huán)過程中繼續(xù)進(jìn)行等離子體處理。
在第一輸送循環(huán)之后進(jìn)行圖8所示裝置的第二工作循環(huán)，對(duì)此，所有提升門172、172’再次關(guān)閉。
在第二工作循環(huán)中，在等離子體室124中繼續(xù)對(duì)車身164’進(jìn)行等離子體處理。
此外，在第二工作循環(huán)中，輸入室160和輸出室162借助相應(yīng)的前部泵174和相應(yīng)的魯次抽風(fēng)機(jī)176抽氣，從其大氣壓到其約為100Pa的工作壓力。抽氣導(dǎo)致輸入室160中的車身164上的漆層形式的涂層100的預(yù)干燥。
另外，來自磁控管140的微波輻射借助輸入裝置132可以輸入到輸入160，直接用微波干燥涂層100，如果需要激活此時(shí)處于輸入室160中等離子體，其發(fā)射可見輻射和紫外線輻射進(jìn)入涂層，這樣產(chǎn)生對(duì)涂層的第一處理過程。
在對(duì)等離子體室中的車身164’進(jìn)行輻射約60秒的時(shí)間結(jié)束后，中斷對(duì)等離子體的能量供給并調(diào)節(jié)氣體供給。
在第二工作循環(huán)之后的圖9所示的第二輸送循環(huán)中，內(nèi)提升門172’打開，而外提升門172保持關(guān)閉。
在第二輸送循環(huán)中，借助輸入室160和等離子體室124中的滾輪輸送裝置輸送車身164’離開等離子體室124進(jìn)入輸出室162。
同時(shí)，在第二輸送循環(huán)過程中，借助輸入室160和等離子體室124中的滾輪輸送裝置輸送車身164”離開其輸送室160進(jìn)入等離子體室124。
然后關(guān)閉內(nèi)提升門172’并重新開始裝置122操作循環(huán)的第一工作循環(huán)(圖10)，其中在等離子體室124中的車身164”進(jìn)行等離子體處理過程，而輸出室162和輸入室160被再一次充氣直到在其內(nèi)達(dá)到環(huán)境壓力。
為了在等離子體室124中進(jìn)行等離子體處理，也可以在輸入理室160對(duì)車身進(jìn)行熱預(yù)處理和/或在輸出室162中進(jìn)行熱后處理。
該熱預(yù)處理或熱后處理具體可以包括獨(dú)立的熱處理過程，其中涂層例如用熱源加熱，例如用紅外光通過熱對(duì)流和/或熱輻射加熱到例如約50℃至約250℃，并因此進(jìn)行處理。
此外，在等離子處理過程之前、之中和/或之后也可以對(duì)車身進(jìn)行熱處理，例如，通過用紅外光輻射對(duì)漆的涂層加熱。
示于圖11和圖12用于處理工件102上的可輻射處理涂層100的裝置的第四實(shí)施例與圖4和圖5所示的第三實(shí)施例的不同之處在于，除了用于微波輻射的的輸入裝置132(其設(shè)置在具有可輻射處理涂層100的車身164平面的水平縱向中心的上方)之外，還設(shè)置附加的輸入裝置132’，其設(shè)置在車身164平面的水平縱向中心的下方，這從圖12可以清楚看到。
每個(gè)附加的輸入裝置132’通過各自的波導(dǎo)部分連接于磁控管140，用于產(chǎn)生頻率為2.45GHz的微波。
不同的輸入裝置132、132’可以具有同樣的結(jié)構(gòu)。
但是，可選地，也可以設(shè)置至少兩個(gè)這種輸入裝置132、132’，其具有不同的結(jié)構(gòu)和/或不同的輸入等離子體發(fā)生區(qū)104的微波功率。
具體說，可以使設(shè)置在具有較厚涂層100的車身164區(qū)域附近的輸入裝置132、132’具有較大的輸入功率，而設(shè)置在具有較薄涂層100的車身164區(qū)域附近的輸入裝置132、132’具有較小的輸入功率。
此外，在第四實(shí)施例中，一方面節(jié)流閥200可以分別設(shè)置在等離子體室124、輸入室160和輸出室162之間的抽吸管126上，另一方面設(shè)置真空泵128，通過它可以對(duì)相應(yīng)的室124進(jìn)行抽真空。
由于節(jié)流閥200設(shè)置在抽吸側(cè)，即使對(duì)相應(yīng)室提供的氣體是恒定的，在等離子體室124或輸入室160或輸出室162中的壓力可以被改變。這樣，可以在各室中產(chǎn)生及時(shí)改變的所需要的壓力分布，不需要對(duì)相應(yīng)各室的氣體供給進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。
等離子體室124中的等離子體狀態(tài)可以通過增加輸入裝置132、132’的數(shù)量和/或由于適合相應(yīng)局部涂層的厚度的輸入裝置132、132’的輸入功率被均勻化。
處理可輻射處理涂層裝置第四實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)和功能與第三實(shí)施例相同，對(duì)此參見上述的描述。
圖13所示的用于處理工件102上的可輻射處理涂層裝置的第五實(shí)施例與上述第三實(shí)施例的不同只在于在等離子體室124內(nèi)的反射器202具有朝向車身164的相應(yīng)反射面204。
該反射器202用于將在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射朝向車身164反射并使得等離子體室124中的輻射分布均勻化。
而且，借助反射器202可以使得足夠量的電磁輻射到達(dá)不易接近的車身164的遮蔽區(qū)域。
反射面204例如可以由鋁或不銹鋼制成或具有由這些材料之一制成的鏡膜。
反射器202優(yōu)選可拆卸地保持在等離子體室124的壁上，這樣反射器202可以從等離子體室124上拆下，換上其它反射器202。
處理涂層裝置第五實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)和功能與第三實(shí)施例相同，對(duì)此參見上述的描述。
圖14所示的處理車身164上的可輻射處理涂層裝置的第六實(shí)施例與上述第五實(shí)施例的不同只在于等離子體室124的邊界壁(包括面向等離子體室124內(nèi)部的內(nèi)提升門172’的壁面)具有反射層206，以便在該實(shí)施例中該等離子體室124的邊界壁本身作為反射器202，將在等離子體發(fā)生區(qū)104產(chǎn)生的電磁輻射朝工件102反射。
該反射涂層206例如可以由鋁或不銹鋼制成。
而且，也可以使等離子體室124的邊界壁沒有反射層，而是完全由反射材料制成。
在第六實(shí)施例中可以省去第五實(shí)施例中與等離子體室124的邊界壁獨(dú)立設(shè)置的反射器。但也可以想到，在具有反射的邊界壁的等離子體室124內(nèi)部設(shè)置與第五實(shí)施例相關(guān)的附加反射器202，以便在需要時(shí)有目的地對(duì)等離子體室124中的輻射分布產(chǎn)生影響。
處理可輻射處理涂層裝置第六實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)和功能與第五實(shí)施例相同，對(duì)此參見上述的描述。
圖15所示的用于處理工件102上的可輻射處理涂層100的裝置的第七實(shí)施例具有將工作氣體輸送到等離子體室124中的幾個(gè)輸入裝置144和將氣體從等離子體室124中抽出的幾個(gè)抽吸裝置208。
各抽吸裝置208包括抽吸管126，其上設(shè)置止有回閥130和真空泵128。
從圖15中可看出，該輸送裝置144設(shè)置在位于車身164水平縱向中心面以下的區(qū)域，而抽吸裝置208設(shè)置在位于車身164水平縱向中心面以上的區(qū)域。
這樣，在其中產(chǎn)生等離子體的工作氣體形成的流動(dòng)從下向上可以通過等離子體室124，特別通過車身164。
這樣產(chǎn)生的通過等離子體室124形成的工作氣體流動(dòng)證明有利于產(chǎn)生具有均勻輻射分布的穩(wěn)定的等離子體。
處理可輻射處理涂層裝置第七實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)和功能與第三實(shí)施例相同，對(duì)此參見上述的描述。
圖16所示的處理可輻射處理涂層裝置的第八實(shí)施例與上述實(shí)施例的不同在于至少附加設(shè)置一磁鐵件210，用于在等離子體發(fā)生區(qū)104產(chǎn)生磁場。
通過由磁鐵件210產(chǎn)生的磁場可以對(duì)等離子體室124中的等離子體的局部電離程度和輻射分布產(chǎn)生影響。
該磁鐵件210可以由永磁鐵或電磁鐵構(gòu)成。
利用磁鐵件210為電磁鐵的結(jié)構(gòu)特別適合于產(chǎn)生隨時(shí)間變化的磁場。
具體說，在涂層100的處理過程開始后，例如，處理時(shí)間過去約一半后，磁場僅由磁鐵件210產(chǎn)生，以減小輻射強(qiáng)度，特別是工件102暴露位置的輻射強(qiáng)度。
具體說，以這樣的方式在光處理過程中可以防止變黃，特別是對(duì)白漆而言。
處理其工件上的可輻射處理涂層的裝置第八實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)和功能與第三實(shí)施例相同，對(duì)此參見上述的描述。
特別是在工件102由導(dǎo)電材料制成的情況下，如果工件102具有涂層100且等離子體室124的邊界壁連接于相同的電勢(shì)，這樣有利于穩(wěn)定產(chǎn)生的等離子體。
這具體可以借助于導(dǎo)電工件保持件將工件102與等離子體室124的邊界壁以導(dǎo)電方式連接而實(shí)現(xiàn)。
舉例來說，圖18所示的車身164通過導(dǎo)電工件保持件212與滑架166連接，該滑架本身以導(dǎo)電的方式與等離子體室124的邊界壁連接。這確保該工件(車身164)與電勢(shì)1連接，電勢(shì)1與設(shè)置在滑架166和等離子體室124的邊界壁上的電勢(shì)2相同。
具體說工件102和等離子體室124的邊界壁可以接地。
但可替換的是，在一些情況下有利的是工件102連接的電勢(shì)與等離子體室124的邊界壁電勢(shì)不同。
在這種情況下，需要用電絕緣件將工件102與等離子體室124的邊界壁隔開。
對(duì)此，舉例來說，圖17所示的車身164通過工件保持件212機(jī)械連接到滑架166上，但在這種情況下，工件保持件212包括一電絕緣件214，它使得在工件側(cè)的工件保持件212部分與滑架側(cè)的工件保持件212部分電隔離。
在這種情況下，工件(車身164)的電勢(shì)1與滑架166和等離子體室124的邊界壁上的電勢(shì)2不同。
工件102的電勢(shì)1可以設(shè)定在一定水平，例如地電勢(shì)或與地電勢(shì)不同的電勢(shì)。
可選地，工件102也可以不與外界預(yù)定的電勢(shì)連接，但可以被改變。
該電絕緣件214可以由具有足夠電絕緣作用的任何所希望的材料制成，如由適合的塑料材料或適合的陶瓷材料制成。
其電絕緣件214優(yōu)選由耐真空材料制成。
權(quán)利要求
1.一種處理工件(102)上的涂層(100)的方法，其特征在于，該工件(100)設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)(104)中，并且在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中產(chǎn)生等離子體，借助于該等離子體至少局部處理該涂層(100)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該涂層(100)是可輻射處理的，并且適合于處理該涂層(100)的輻射在等離子體中產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射的波長在約50nm至約850nm的范圍內(nèi)，特別在約50nm至約700nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約150nm至約700nm的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在約200nm至約600nm范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于該工件具有可以由至少包括紫外線成分的電磁輻射處理的涂層(100)。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于在等離子體發(fā)生區(qū)(104)的壓力值最大設(shè)定在約100Pa，優(yōu)選最大設(shè)定在約1Pa，特別優(yōu)選最大設(shè)定在約0.1Pa。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于該等離子體發(fā)生區(qū)(104)含有氮?dú)夂?或惰性氣體作為工作氣體，優(yōu)選氬氣作為工作氣體。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其特征在于該等離子體發(fā)生區(qū)(104)含有對(duì)其添加有添加物，例如金屬和/或金屬鹵化物，的工作氣體。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的方法，其特征在于通過由至少一個(gè)輸入裝置(132、132’)將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)(104)中而產(chǎn)生等離子體。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于通過輸入微波輻射產(chǎn)生等離子體，該微波輻射的頻率優(yōu)選在約1GHz至約10GHz的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在約2GHz至約3GHz的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于該電磁輻射由磁控管(140)產(chǎn)生。
11.如權(quán)利要求8-10之一所述的方法，其特征在于所產(chǎn)生的磁場用于產(chǎn)生電子回旋共振效應(yīng)。
12.如權(quán)利要求8-11之一所述的方法，其特征在于該電磁輻射借助于多個(gè)輸入裝置(132、132’)輸入到等離子體發(fā)生區(qū)(104)中。
13.如權(quán)利要求8-12之一所述的方法，其特征在于該工件(102)具有一空腔(152)，它具有一入口(154)，并且電磁輻射借助于至少一個(gè)輸入裝置(132)輸入到等離子體發(fā)生區(qū)(104)中，使得該電磁輻射穿過該入口(154)進(jìn)入該工件(102)的空腔(152)。
14.如權(quán)利要求1-13之一所述的方法，其特征在于在處理過程中，要被電離的氣體輸送到等離子體發(fā)生區(qū)(104)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于要被電離的氣體借助于靠近輸入裝置(132、132’)的輸送裝置(144)輸送到等離子體發(fā)生區(qū)(104)，由此電磁輻射被輸入到等離子體發(fā)生區(qū)域(104)中。
16.如權(quán)利要求1-15之一所述的方法，其特征在于該工件(102)放入前室(160)中并從該前室(160)傳送到用于處理過程的等離子體發(fā)生區(qū)(104)中。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于在該工件(102)放入其中后，該前室(160)被抽氣。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于該工件(102)在前室(160)中進(jìn)行電磁輻射，具體說進(jìn)行微波輻射。
19.如權(quán)利要求1-18之一所述的方法，其特征在于在處理過程后，該工件(102)從等離子體發(fā)生區(qū)(104)傳送到輸出室(162)中。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于在該工件(102)傳送到輸出室(162)之前，該輸出室(162)被抽氣。
21.如權(quán)利要求1-20之一所述的方法，其特征在于該工件(102)的結(jié)構(gòu)是非平面的。
22.如權(quán)利要求1-21之一所述的方法，其特征在于該工件(102)至少具有一個(gè)凹口和/或至少一個(gè)遮蔽區(qū)域。
23.如權(quán)利要求1-22之一所述的方法，其特征在于該工件(102)包括導(dǎo)電材料。
24.如權(quán)利要求1-23之一所述的方法，其特征在于該工件(102)包括金屬材料。
25.如權(quán)利要求1-24之一所述的方法，其特征在于該工件(102)包括塑料和/或木質(zhì)材料。
26.如權(quán)利要求1-25之一所述的方法，其特征在于該等離子體發(fā)生區(qū)(104)含有氮?dú)狻⒑夂?或氬氣作為工作氣體。
27.如權(quán)利要求1-26所述的方法，其特征在于該等離子體發(fā)生區(qū)域(104)含有在處理過程中其成分變化的工作氣體。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于該工作氣體成分的變化使得在處理過程的第一階段，在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射的強(qiáng)度中心位于第一波長，而在之后的處理過程的第二階段，位于第二波長，該第二波長與該第一波長不同。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于該第二波長小于該第一波長。
30.如權(quán)利要求27-29之一所述的方法，其特征在于該工作氣體成分的變化使得在處理過程，在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度中心隨著處理時(shí)間的增加，向較短波長偏移。
31.如權(quán)利要求1-30之一所述的方法，其特征在于在該等離子體被激活時(shí)，該等離子體發(fā)生區(qū)(104)含有氬氣，優(yōu)選基本上僅含有氬氣。
32.如權(quán)利要求1-31之一所述的方法，其特征在于一種或多種氣體和/或混合氣體借助一個(gè)或多個(gè)輸送裝置(144)輸送到該等離子體發(fā)生區(qū)域(104)。
33.如權(quán)利要求1-32之一所述的方法，其特征在于通過由多個(gè)輸入裝置(132、132’)將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)(104)產(chǎn)生等離子體，其中至少兩個(gè)輸入裝置(132、132’)具有彼此不同的輸入功率。
34.如權(quán)利要求1-33之一所述的方法，其特征在于通過有多個(gè)輸入裝置(132、132’)將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)域(104)產(chǎn)生等離子體，其中至少兩個(gè)輸入裝置(132、132’)的結(jié)構(gòu)不同。
35.如權(quán)利要求1-34所述的方法，其特征在于至少一反射器(202)設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)(104)中，以反射在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于至少一個(gè)鏡膜設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)域(104)作為反射器(202)。
37.如權(quán)利要求35或36所述的方法，其特征在于至少該等離子體發(fā)生區(qū)(104)邊界壁的局部區(qū)域構(gòu)成反射器(202)。
38.如權(quán)利要求35-37之一所述的方法，其特征在于該至少一個(gè)反射器(202)包括作為反射材料的鋁和/或不銹鋼。
39.如權(quán)利要求35-38之一所述的方法，其特征在于該至少一個(gè)反射器(202)可以從該等離子體發(fā)生區(qū)(104)拆下。
40.如權(quán)利要求1-39之一所述的方法，其特征在于氣體借助一個(gè)或多個(gè)抽吸裝置(208)從等離子體發(fā)生區(qū)(104)抽出。
41.如權(quán)利要求1-40之一所述的方法，其特征在于該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中的壓力借助于至少一個(gè)具有節(jié)流閥(200)的抽吸裝置(208)改變。
42.如權(quán)利要求1-41之一所述的方法，其特征在于該工件(102)至少借助局部電絕緣保持件(212)與等離子體發(fā)生區(qū)(104)的邊界壁電隔離。
43.如權(quán)利要求1-42之一所述的方法，其特征在于該工件(102)連接于與等離子體發(fā)生區(qū)(104)的邊界壁電勢(shì)不同的電勢(shì)。
44.如權(quán)利要求1-43之一所述的方法，其特征在于該工件(102)借助導(dǎo)電保持件以導(dǎo)電方式與等離子體發(fā)生區(qū)(104)的邊界壁連接。
45.如權(quán)利要求1-44之一所述的方法，其特征在于該工件(102)的連接于與等離子體發(fā)生區(qū)域(104)邊界壁的電勢(shì)相同的電勢(shì)。
46.如權(quán)利要求1-45之一所述的方法，其特征在于該工件(102)連接于地電勢(shì)。
47.如權(quán)利要求1-46之一所述的方法，其特征在于該工件(102)具有涂層(100)，該涂層可以由至少包括紫外線成分的電磁輻射處理，或由加熱或至少包括紫外線成分的電磁輻射和加熱的組合處理。
48.如權(quán)利要求1-47之一所述的方法，其特征在于該工件(102)進(jìn)行電磁輻射，該電磁輻射在產(chǎn)生等離子體之前、之時(shí)和/或之后不在該等離子體中產(chǎn)生。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于該工件(102)進(jìn)行微波輻射和/或紅外輻射，該微波輻射和/或紅外輻射在產(chǎn)生等離子體之前、之時(shí)和/或之后不在該等離子體中產(chǎn)生。
50.如權(quán)利要求1-48之一所述的方法，其特征在于該工件(102)在產(chǎn)生等離子體之前、之時(shí)和/或之后被干燥。
51.如權(quán)利要求1-50之一所述的方法，其特征在于在產(chǎn)生等離子體之前，該工件(102)處于低于大氣壓的壓力下，優(yōu)選處在約2000Pa至約50 000Pa范圍內(nèi)的壓力下。
52.如權(quán)利要求1-51之一所述的方法，其特征在于在產(chǎn)生等離子體之前，該工件(102)處于低于大氣壓的壓力下，其壓力高于在產(chǎn)生等離子體時(shí)該工件(102)所受的壓力。
53.如權(quán)利要求1-52之一所述的方法，其特征在于在等離子體發(fā)生區(qū)(104)中產(chǎn)生磁場。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于在處理過程中，該磁場強(qiáng)度是變化的。
55.如權(quán)利要求53或54所述的方法，其特征在于僅在處理過程開始后，在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)產(chǎn)生其磁場。
56.如權(quán)利要求53-55之一所述的方法，其特征在于該磁場強(qiáng)度在等離子體發(fā)生區(qū)(104)空間地改變。
57.一種具有涂層(100)的工件，它由權(quán)利要求1-56之一的方法處理。
58.一種處理工件(102)上的涂層(100)，特別是可輻射處理涂層的裝置，其特征在于該裝(122)包括等離子體發(fā)生區(qū)(104)、將工件(102)送入等離子體發(fā)生區(qū)(104)的裝置(170)以及用于在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中產(chǎn)生等離子體的裝置(132、132’、136、140)。
59.如權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于在等離子體發(fā)生區(qū)(104)中可以產(chǎn)生的等離子體，其發(fā)射的電磁輻射的波長在約50nm至約850nm的范圍內(nèi)，特別是在約50nm至約700nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約150nm至約700nm的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在約200nm至約600nm的范圍內(nèi)。
60.如權(quán)利要求58或59所述的裝置，其特征在于在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中的工作氣體的壓力值最大設(shè)定在約100Pa，優(yōu)選最大設(shè)定在約1Pa，特別優(yōu)選最大設(shè)定在約0.1Pa。
61.如權(quán)利要求58-60之一所述的裝置，其特征在于該等離子體發(fā)生區(qū)(104)含有氮?dú)夂?或惰性氣體作為工作氣體，優(yōu)選含有氬氣作為工作氣體。
62.如權(quán)利要求58-61之一所述的裝置，其特征在于該裝置(122)至少包括一個(gè)將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)(104)中的輸入裝置(132、132’)。
63.如權(quán)利要求62所述的裝置，其特征在于借助于輸入裝置(132、132’)可以將微波輻射輸入到該等離子體發(fā)生區(qū)域(104)中，該微波輻射的頻率優(yōu)選在約1GHz至約10GHz的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在約2GHz至約3GHz的范圍內(nèi)。
64.如權(quán)利要求62或63所述的裝置，其特征在于該裝置(122)包括產(chǎn)生電磁輻射的裝置(140)。
65.如權(quán)利要求62-64之一所述的裝置，其特征在于該裝置(122)包括在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)產(chǎn)生磁場的裝置(138)。
66.如權(quán)利要求62-65之一所述的裝置，其特征在于該裝置(122)包括多個(gè)用于將電磁輻射輸入到等離子體發(fā)生區(qū)(104)中的輸入裝置(132、132’)。
67.如權(quán)利要求62-66之一所述的裝置，其特征在于至少一個(gè)輸入裝置(132’)這樣設(shè)置并定位，使得由該輸入裝置(132’)輸入到該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中的電磁輻射穿過設(shè)置在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中的工件(102)空腔(152)上的入口(154)。
68.如權(quán)利要求58-67之一所述的裝置，其特征在于該裝置(122)至少包括一輸送裝置(144)，用于將要被電離的氣體輸送到該等離子體發(fā)生區(qū)域(104)。
69.如權(quán)利要求68所述的裝置，其特征在于該輸送裝置(144)設(shè)置成靠近該輸入裝置(132、132’)，借助于該輸入裝置(132、132’)電磁輻射可以輸入到等離子體發(fā)生區(qū)(104)中。
70.如權(quán)利要求58-69之一所述的裝置，其特征在于該裝置(122)包括在處理過程之前容納該工件(102)的前室(160)。
71.如權(quán)利要求70所述的裝置，其特征在于該前室(160)可以被抽氣。
72.如權(quán)利要求70或71所述的裝置，其特征在于該前室(160)設(shè)有裝置(132、136、140)，用于對(duì)前室(160)中的工件(102)進(jìn)行電磁輻射，特別是微波輻射。
73.如權(quán)利要求70-72之一所述的裝置，其特征在于該裝置(122)包括傳輸裝置(170)，優(yōu)選包括滾輪傳輸裝置，用于將工件(102)從前室(160)傳輸?shù)诫x子體發(fā)生區(qū)(104)中。
74.如權(quán)利要求58-73之一所述的裝置，其特征在于該裝置(122)包括輸出室(162)，用于在處理過程之后接納該工件(102)。
75.如權(quán)利要求74所述的裝置，其特征在于該輸出室(162)可以被抽氣。
76.如權(quán)利要求74或75所述的裝置，其特征在于該裝置(122)包括傳輸裝置(170)，優(yōu)選滾輪傳輸裝置，以輸送工件(102)離開等離子體發(fā)生區(qū)(104)，進(jìn)入到輸出室(162)中。
77.如權(quán)利要求58-76之一所述的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)造成用于處理非平面工件(102)上的涂層(100)。
78.如權(quán)利要求58-77所述的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)造成用于處理至少具有一個(gè)凹口和/或至少一個(gè)遮蔽區(qū)域的工件(102)上的涂層(100)。
79.如權(quán)利要求58-78之一所述的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)造成用于處理包括導(dǎo)電材料的工件(102)上的涂層(100)。
80.如權(quán)利要求58-79之一所述的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)造成用于處理包括金屬材料的工件(102)上的涂層(100)。
81.如權(quán)利要求58-80之一所述的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)造成用于處理包括塑料和/或木質(zhì)材料的工件(102)上的涂層(100)。
82.如權(quán)利要求58-81之一所述的裝置，其特征在于可以將氮?dú)?、氦氣?或氬氣輸送到該等離子體發(fā)生區(qū)(104)作為工作氣體。
83.如權(quán)利要求58-82之一所述的裝置，其特征在于該等離子體發(fā)生區(qū)(104)含有在處理過程中其成分變化的工作氣體。
84.如權(quán)利要求83所述的裝置，其特征在于該工作氣體成分的變化使得在處理過程的第一階段，其在等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度中心位于第一波長處，而在之后的處理過程的第二階段，位于第二波長處，該第二波長不同于該第一波長。
85.如權(quán)利要求84所述的裝置，其特征在于該第二波長小于該第一波長。
86.如權(quán)利要求83-85之一所述的裝置，其特征在于在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中的該工作氣體成分的變化使得在處理過程，在該等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度中隨著處理時(shí)間的增加向著較短的波長偏移。
87.如權(quán)利要求58-86之一所述的裝置，其特征在于在等離子體被激活時(shí)，該等離子體發(fā)生區(qū)(104)含有氬氣，優(yōu)選基本上僅含有氬氣。
88.如權(quán)利要求58-87之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括一個(gè)或多個(gè)輸送裝置(144)，借助于它將一種或多種氣體和/或混合氣體輸送到該等離子體發(fā)生區(qū)(104)。
89.如權(quán)利要求58-88之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括多個(gè)輸入裝置(132、132’)，用于通過將電磁輻射輸入到該等離子體發(fā)生區(qū)(104)產(chǎn)生等離子體，其中至少兩個(gè)輸入裝置(132、132’)的輸入功率彼此不同。
90.如權(quán)利要求58-89之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括多個(gè)輸入裝置(132、132’)，用于通過將電磁輻射輸入到該等離子體發(fā)生區(qū)(104)產(chǎn)生等離子體，其中至少兩個(gè)輸入裝置(132、132’)的結(jié)構(gòu)不同。
91.如權(quán)利要求58-90之一所述的裝置，其特征在于至少一反射器(202)設(shè)置在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)中，以反射在該等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射。
92.如權(quán)利要求91所述的裝置，其特征在于至少一鏡膜設(shè)置在該等離子體發(fā)生區(qū)域(104)作為反射器(202)。
93.如權(quán)利要求91或92所述的裝置，其特征在于至少該等離子體發(fā)生區(qū)(104)邊界壁的局部區(qū)域構(gòu)成反射器(202)。
94.如權(quán)利要求91-93之一所述的裝置，其特征在于該至少一個(gè)反射器(202)包括作為反射材料的鋁和/或不銹鋼。
95.如權(quán)利要求91-94之一所述的裝置，其特征在于該至少一個(gè)反射器(202)可以從該等離子體發(fā)生區(qū)(104)拆下。
96.如權(quán)利要求58-95之一所述的裝置，其特征在于該裝置至少包括一個(gè)或多個(gè)從該等離子體發(fā)生區(qū)(104)抽出氣體的抽吸裝置(208)。
97.如權(quán)利要求58-86之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括至少一個(gè)具有至少一個(gè)節(jié)流閥(200)的抽吸裝置(208)，用于改變?cè)摰入x子體發(fā)生區(qū)(104)的壓力。
98.如權(quán)利要求58-97之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括至少一個(gè)局部電絕緣的保持件(212)，借助于它該工件(102)與等該離子體發(fā)生區(qū)(104)的邊界壁電隔離。
99.如權(quán)利要求58-98之一所述的裝置，其特征在于該工件(102)可以連接于與該等離子體發(fā)生區(qū)域(104)的邊界壁電勢(shì)不同的電勢(shì)。
100.如權(quán)利要求58-99之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括導(dǎo)電的保持件(212)，借助于它該工件(102)以導(dǎo)電方式與該等離子體發(fā)生區(qū)(104)的邊界壁連接。
101.如權(quán)利要求58-100之一所述的裝置，其特征在于該工件(102)可以連接于與等離子體發(fā)生區(qū)(104)邊界壁的電勢(shì)相同的電勢(shì)。
102.如權(quán)利要求58-101之一所述的裝置，其特征在于該工件(102)連接于地電勢(shì)。
103.如權(quán)利要求58-102之一所述的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)造成處理工件(102)上的涂層(100)，該涂層可以由至少包括紫外線成分的電磁輻射處理，或由加熱或由至少包括紫外線成分的電磁輻射和加熱的組合來處理。
104.如權(quán)利要求58-103之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括這樣的裝置，用于該工件(102)接受在產(chǎn)生等離子體之前、之時(shí)和/或之后不在該等離子體中產(chǎn)生的電磁輻射，優(yōu)選接受微波輻射和/或紅外輻射。
105.如權(quán)利要求58-104之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括這樣的裝置，用于在產(chǎn)生等離子體之前、之時(shí)和/或之后烘干該工件(102)。
106.如權(quán)利要求58-105之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括這樣的裝置，用于在產(chǎn)生等離子體之前，該工件(102)處于低于大氣壓的壓力下，優(yōu)選處于在約2000Pa至約50 000Pa范圍內(nèi)的壓力下。
107.如權(quán)利要求58-106之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括這樣的裝置，用于在產(chǎn)生等離子體之前，該工件(102)處于低于大氣壓的壓力下，該壓力高于在產(chǎn)生等離子體時(shí)該工件(102)所受的壓力。
108.如權(quán)利要求58-107之一所述的裝置，其特征在于該裝置包括用于在等離子體發(fā)生區(qū)(104)產(chǎn)生磁場的裝置。
109.如權(quán)利要求108所述的裝置，其特征在于在處理過程中，由用于產(chǎn)生磁場的該裝置產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度是變化的。
110.如權(quán)利要求108或109所述的裝置，其特征在于在該等離子體發(fā)生區(qū)(104)磁場的產(chǎn)生可以滯后于該處理過程的開始。
111.如權(quán)利要求108-110之一所述的裝置，其特征在于由磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的該磁場的強(qiáng)度在等離子體發(fā)生區(qū)(104)空間地變化。
全文摘要
一種處理工件上的涂層，特別是可輻射處理涂層的方法，其能夠以簡單的方式處理不易接近三維工件區(qū)域的涂層，其提出該工件設(shè)置在等離子體發(fā)生區(qū)中，并且在該等離子體發(fā)生區(qū)中產(chǎn)生等離子體，借助于該等離子體至少局部處理該涂層。
文檔編號(hào)B01J19/12GK1646238SQ03808601
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月19日
發(fā)明者康拉德·奧爾特利布, 迪特馬爾·威蘭, 沃爾夫?qū)ね斜仁? 迪特馬爾·羅思, 卡爾-海因茨·迪特里克 申請(qǐng)人:杜爾系統(tǒng)有限公司