火焰處理

為了便於發泡複合工藝，塑料表面的張力值要達到生產要求，一般要求表面的張力值達到41達因左右。而聚丙烯材料本身的表面張力值僅為31達因，遠遠無法達到生產要求，而通過火焰處理技術，可以改變其表面張力，使其表面緻密度超過48達因左右。 ^[1] 

火焰處理是廣泛用於對塑料、紙張及金屬箔等基材作表面改性以提高其對油墨、油漆、連接劑、塗料等液體的附着力的工藝。我們一般用表面張力或表面能來衡量基材吸附液體的能力，如果基材表面的表面能處於高水平的話，液體在其表面將變得更加潤濕，具有很好的延展性。使液體在基材上變得更加潤濕是基材吸附液體的基礎。

如果液體在基材表面成球狀，表明基材的表面張力低於液體的表面張力，潤濕性較差。如果液體在基材表面形成較大面積的均勻液膜，表明基材的表面張力大於液體的表面張力，具有較好的潤濕性。火焰處理可以提高基材的表面張力使得材料表面與塗層的結合強度趨於更大、更易於印刷、噴塗和粘接。火焰處理包含着一系列複雜的物理、化學反應。

火焰處理的物理機理在於：高温的火焰將能量傳遞給基材表面的油污和雜質，使其受熱蒸發，起到清潔作用。火焰處理的化學機理在於：火焰中含有大量的離子，具有很強的氧化性，在高温狀態下與被處理物表面發生氧化反應，使被處理物表面形成一層帶電的極性功能團，提高了其表面能，從而也提高了其吸附液體的能力。 ^[2] 

通過火焰處理改變其表面張力還可以提高工件後續油漆噴塗的質量。通過火焰處理工藝，更加輕量化的材料PP得以在汽車製造業內運用。例如馬自達3的儀表板蓋板、鈴木Liana的儀表板、尼桑天籟等汽車配件上已經採用這種工藝。

火焰處理燒口工藝：利用燃氣（天然氣或液化氣）與助燃氣體（空氣或氧氣）藉助一定形狀的燃燒器（如CRB Burner ）預混燃燒產生的高温火焰衝擊玻璃器皿、利用玻璃導熱性弱的特點，局部軟化端口部位，在玻璃表面張力的作用下，消除不平整的瑕疵，使玻璃器皿端口部位變得美觀整潔。火焰處理燒口工藝是玻璃器皿熱處理應用常用的一種工藝，廣泛應用於玻璃杯，玻璃瓶，日常生活玻璃器皿及玻璃管等產品上。燒口工藝要求火焰形狀，温度，均勻性等參數都有很高的要求，對噴燈的要求也有較高的要求

工業上就出現了一種新穎的處理方法，火焰處理法是利用氣焊槍對少量手工難以清除的較深的鏽蝕斑，進行燒紅，讓高温使鐵鏽的氧化物改變化學成份而達到除鏽目的。使用此法，須注意不要讓金屬表面燒穿，以及防止大面積表面產生受熱變形，通過用火焰處理能完全徹底達到除鏽的目的，效果非常有效。此方法適用於不鏽鋼生鏽處理。

火焰拋光利用燃氣與氧氣的燃燒產生氫氧高温火焰，常用燃氣有氫氣、天然氣、管道煤氣、液化石油氣等，燃氣與氧氣混合接觸後在一定條件下才能燃燒反應，按照氣體的不同混合方式可分為PFMP預先混和燃燒、RPL表面混合燃燒。 ^[3] 

火焰處理是用特定的噴燈，燃燒一定組成和配比的煤氣和空氣，形成温度高達1100~1800℃的氧化火焰，來達到瞬間改變薄膜表面性能的目的，在實際處理過程中，火焰的温度、火焰與薄膜之間的距離和處理時間是影響處理效果的重要因素。

火焰處理常見的處理方法是使用機器人，並在機械手的前臂上安裝上火焰噴射頭。通過機械手，按照特定軌跡，在塑料件表面上進行移動，通過機械手不同軸的轉換，使火焰處理頭在塑料表面上20釐米處進行覆蓋，因為這個距離可以使火焰的外延接觸塑料表面，使其瞬間達到1000攝氏度的高温，否則由於接觸不良發生欠燒。機械手的移動必須保證覆蓋所有發泡表面，而且不能有重複的現象。因為反覆燒灼會破壞塑料表面生成的親水組分，發生過燒的情況。處理完成的產品可以放置一週時間。而且火焰材料取材方便，我們平時使用的煤氣就能勝任這個工作。在加工過程中，使空氣和煤氣的混合比例適當，火焰温度高達1000攝氏度以上，處理的效果就比較明顯。 在國外已經有成熟的配套方案，例如速焰燒嘴進行氣體混合後噴出火焰，結合ABB機器人手臂運動進行汽車保險槓噴塗漆，玻璃高精密度拋光工藝。 ^[2] 

火焰處理是一種用乙炔一氧火焰(最高温度達3100℃)或煤氣一氧火焰(最高温度達2000℃)將工件表面高速加熱,隨後噴水冷卻的一種淬火方法。一般常用乙炔-氧火焰表面淬火,它具備着其他熱處理沒有的優勢是：

（1）不易產生表面氧化與脱碳。

（2）不受現場環境與工件大小的限制，適用性廣，操作簡便。

（3）設備簡單、投資少、成本低。

（4）適用於單例:或小批生產,也適用於大型工件的局部淬火要求,如大齒輪、軋輥、大型殼體(馬達殼體)、導軌等。

優勢多多，當然劣勢也少不了有幾點：

（1）不易穩定地控制質量。

（2）大部分是手工操作和憑肉眼觀察來掌握温度。表面容易燒化、過熱與淬裂，很難達到均勻的淬火層與高的表面硬度。

（3）實現機械化流水生產不太容易。 ^[1] 

在進行噴漆、油墨、粘合工藝之前，塑料的表面粘附品質可通過火焰處理法得到加強。一旦表面經過火焰處理，塗層能力大幅提升，使得加工表面更加耐用。

火焰處理技術在汽車行業被廣泛接受，在噴漆之前對PP汽車保險槓進行火焰處理，來改善其表面附着力就是一個重要案例。火焰處理能確保油漆100%粘附在保險槓表面各個角落，來替代底漆。汽車行業的高質量要求以及極端惡劣環境均需要保險槓能夠承受衝擊力、温度變化、光照雨淋，在這一點上，火焰處理技術證明了其價值。

選擇火焰處理的重要原因是經濟效益強，且對環境更加友好。因為這種處理方式所需用到的天然氣相比基於溶劑的底漆，成本低很多。而且不用底漆就能消除相關溶劑的排放，使整體噴漆工藝更加環保。 ^[3]