在半導體、平板顯示、精密光學、新能源電池及裝備制造等領域,產品表面的微米級甚至亞微米級顆粒污染物都可能導致良率下降、性能失效或安全隱患。傳統接觸式清潔方式(如擦拭、刷洗)易造成劃傷、靜電積累或二次污染,已難以滿足現代高潔凈度生產需求。在此背景下,非接觸自動化表面除塵技術憑借其無磨損、高效率、可集成等優勢,成為潔凈制造流程中的核心環節。
非接觸自動化表面除塵是指在不與被清潔物直接物理接觸的前提下,通過氣流、靜電場、超聲波或激光等物理手段,高效去除表面附著顆粒的自動化工藝。目前主流技術包括以下幾類: 1.離子氣流除塵系統:這是應用廣泛的方式。設備通過高壓電離空氣產生正負離子,經壓縮氣體(通常為潔凈氮氣或空氣)攜帶,形成“離子風”噴向工件表面。離子中和顆粒所帶靜電,氣流則將其吹離表面。配合多角度噴嘴陣列與伺服運動平臺,可實現對曲面、狹縫或復雜結構的全覆蓋清潔,除塵效率達95%以上。
2.靜電吸附除塵:利用高電壓在除塵輥或板上形成強靜電場,當帶電顆??拷鼤r被吸附捕獲。該方式適用于薄膜、紙張、柔性電路板等連續卷材的在線清潔,常集成于涂布、貼合或檢測工位前端。
3.超聲波輔助氣流除塵:在氣流中疊加高頻超聲振動,使顆粒脫離表面的附著力顯著降低,尤其對納米級顆?;蚋哒掣搅ξ廴疚镄Ч?,常見于光學鏡片與硅片清洗前處理。
4.激光除塵(新興技術):通過短脈沖激光照射,使顆粒瞬間受熱膨脹或氣化脫離基底,適用于高價值、不可替代的文物或航天器表面清潔,但成本較高,尚未大規模工業應用。
非接觸除塵系統的“自動化”體現在其與產線的高度集成。通過PLC或工業機器人控制,設備可自動識別工件位置、調用清潔程序、實時監測潔凈度(部分系統集成粒子計數器),并記錄過程數據以滿足ISO 14644等潔凈室標準。例如,在鋰電池極片生產線上,非接觸除塵站可在涂布后、輥壓前快速清除金屬粉塵,防止微短路;在OLED面板組裝中,則用于去除玻璃基板上的微塵,避免像素缺陷。
此外,該技術還具備環保與安全優勢:無需化學溶劑,減少VOC排放;避免人工干預,降低交叉污染風險;且運行噪音低、能耗可控。
當然,選型需根據材料特性(導電性、脆性)、顆粒類型(金屬屑、纖維、有機物)、產線節拍及潔凈等級綜合評估。未來,隨著AI視覺引導、自適應氣流調控與微型化模塊的發展,非接觸除塵將更智能、更柔性。