鋁合金在涂膠前進(jìn)行等離子清洗處理，是為了去除表面污染物（如油污、氧化層、粉塵）并提升表面活性，從而顯著增強(qiáng)膠接強(qiáng)度和耐久性。以下從處理目的、核心原理、工藝參數(shù)、效果驗(yàn)證及注意事項(xiàng)展開說明，結(jié)合鋁合金特性（易氧化、表面存在自然氧化膜）針對(duì)性分析：

一、鋁合金涂膠前等離子處理的核心目的

鋁合金表面在自然環(huán)境中會(huì)形成疏松的氧化層（Al?O?），且可能殘留加工過程中的油污（切削液、脫模劑）、粉塵等，這些都會(huì)導(dǎo)致涂膠后出現(xiàn) “虛粘”“脫膠” 等問題。等離子處理的核心作用是：

徹底除污：通過等離子體中的活性粒子（如 O?、OH?）與油污（有機(jī)物）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其分解為 CO?、H?O 等揮發(fā)性物質(zhì)，同時(shí)物理轟擊去除疏松氧化層和粉塵。

表面活化：打破鋁合金表面原有化學(xué)鍵，引入羥基（-OH）、羧基（-COOH）等極性官能團(tuán)，提升表面能（從自然狀態(tài)的 30~40mN/m 提升至 60mN/m 以上），增強(qiáng)與膠黏劑的分子間作用力（氫鍵、范德華力）。

微觀粗糙化：適度的等離子刻蝕會(huì)在表面形成納米級(jí)凹凸結(jié)構(gòu)（粗糙度 Ra 通常提升 50%~100%），通過 “機(jī)械錨定效應(yīng)” 進(jìn)一步增強(qiáng)膠接強(qiáng)度。

二、適合鋁合金的等離子清洗機(jī)類型

鋁合金為金屬導(dǎo)體，且多為剛性板材 / 部件，優(yōu)先選擇大氣壓 DBD 等離子清洗機(jī)（無需真空，適合批量連續(xù)處理）或真空等離子清洗機(jī)（處理更均勻，適合精密部件）。其中，DBD 等離子清洗機(jī)因適配流水線生產(chǎn)（如汽車鋁合金框架、航空航天部件），應(yīng)用更廣泛。

三、處理效果的驗(yàn)證方法

表面清潔度：

目測(cè)：無可見油污、水漬（處理后水膜應(yīng)均勻鋪展，無 “縮珠” 現(xiàn)象）。

接觸角測(cè)試：處理后水滴角應(yīng)從原始的 60°~80° 降至30° 以下（表面能≥65mN/m），說明表面活化達(dá)標(biāo)。

膠接強(qiáng)度：

剪切強(qiáng)度測(cè)試：涂膠固化后，剪切強(qiáng)度通?？商嵘?0%~80%（如從 5MPa 提升至 8~9MPa）。

失效模式：從 “膠層與鋁合金表面分離”（界面失效）轉(zhuǎn)變?yōu)?“膠層內(nèi)部斷裂”（內(nèi)聚失效），說明結(jié)合良好。

表面形貌：

掃描電鏡（SEM）觀察：表面原有疏松氧化層被去除，呈現(xiàn)均勻的微觀粗糙結(jié)構(gòu)（無過度刻蝕的孔洞或裂紋）。

四、注意事項(xiàng)

時(shí)效性：等離子活化后的表面易吸附空氣中的污染物（如水分、碳?xì)浠衔铮?，需?~24 小時(shí)內(nèi)完成涂膠（具體時(shí)間取決于環(huán)境潔凈度，潔凈車間可延長至 48 小時(shí)）。

避免過度處理：長時(shí)間高功率處理可能導(dǎo)致鋁合金表面生成致密氧化層（Al?O?） 或出現(xiàn)熱變形，反而降低膠接強(qiáng)度（致密氧化層與膠的相容性差）。

均勻性控制：對(duì)于復(fù)雜形狀的鋁合金部件（如帶有凹槽、孔洞），需優(yōu)化電極布局（如采用旋轉(zhuǎn)噴頭或多組電極），確保隱蔽區(qū)域也能被等離子體覆蓋。

安全防護(hù)：等離子處理會(huì)產(chǎn)生少量臭氧（O?）和紫外線，需配備通風(fēng)系統(tǒng)，并佩戴防護(hù)眼鏡和手套。

總結(jié)

鋁合金涂膠前的等離子處理是通過 “化學(xué)清潔 + 物理活化” 雙重作用提升膠接性能的關(guān)鍵工藝，核心在于通過氧氣除污、氮?dú)庖种七^度氧化、匹配合適的功率和時(shí)間，最終實(shí)現(xiàn)從 “界面失效” 到 “內(nèi)聚失效” 的轉(zhuǎn)變。該工藝廣泛應(yīng)用于汽車（車身結(jié)構(gòu)膠）、航空航天（鋁合金構(gòu)件連接）、電子（鋁合金外殼密封）等領(lǐng)域，是替代傳統(tǒng)化學(xué)清洗（如酸洗、堿洗）的環(huán)保高效方案。