電暈處理設(shè)備主要由三部分構(gòu)成，即升壓變壓器、調(diào)整電路和電極，如下圖所示。
電暈處理機(jī)結(jié)構(gòu)原理
(1)變壓器。電暈處理機(jī)用變壓器為升壓變壓器。輸入電壓為380V,輸出電壓一般為9000-12000V，用調(diào)壓器調(diào)節(jié)。變壓器的形式有油浸式（也稱(chēng)為濕式）、干式兩種。濕式變壓器單臺(tái)功率大、體積大、安全耐用；干式變壓器，由于散熱差功率不宜做得過(guò)高，一般功率為1-2kW,制造工藝要求髙否則容易擊穿，不耐用。國(guó)產(chǎn)電暈處理機(jī)大部分用濕式變壓器，進(jìn)口產(chǎn)品用干式變壓器較多。
(2)電路。輸入到變壓器的電壓是50Hz,而電暈處理需要高頻率輸出。通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)電路將50Hz輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為約20kHz的高頻輸出信號(hào)。變換頻率目的是使髙速運(yùn)動(dòng)的離子更均勻地作用在薄膜的每個(gè)單位面積上。下圖所示為輸入電壓和變頻后輸出電壓波形，圖(a)為50Hz低頻電壓波形，2π相位即l/50s電壓全波圖。電壓從最髙峰值到最低峰值完成一個(gè)周期。在這個(gè)電壓作用下離子，1/50s(即0.02s)時(shí)間內(nèi)電壓從0升到最大值后再回到0,再到最低峰值又回到0，0.02s內(nèi)離子被加速兩次，也就是說(shuō)0.2s內(nèi)發(fā)出兩個(gè)離子小球撞擊到薄膜表面。
電暈處理時(shí)的電壓波形
(a)50周低頻的電壓波形，按正弦規(guī)律變化
(b)低頻工作時(shí)電流的零值區(qū)域和峰值區(qū)域
(c)晶體管振蕩器輸出電壓波形
若薄膜以速度U在電極下運(yùn)動(dòng)，則在薄膜運(yùn)動(dòng)方向小球兩次撞擊薄膜表面，撞出兩個(gè)小坑的間隔為D=0.02υ如下圖所示為塑料薄膜運(yùn)動(dòng)速度υ=20m/min，則小坑間隔為 D=0.02X20/60=0.66mm。
離子作用在運(yùn)動(dòng)薄膜表面狀態(tài)示意
若輸出頻率為20kHz,則小坑間隔為50Hz時(shí)的1/400，即0.000825mm。顯然高頻輸出時(shí)處理塑料薄膜表面均勻。這就好像用一顆炮彈射向表面，不如將炮彈粉碎成無(wú)數(shù)小子 彈射向表面產(chǎn)生的坑均勻。
(3)電極的設(shè)計(jì)，放電正、負(fù)極各有不同的設(shè)計(jì)要求負(fù)電極是產(chǎn)生火花放電的位置，溫度很高，因此負(fù)極應(yīng)設(shè)計(jì)為一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬輥，輥的周長(zhǎng)要大，周?chē)鷪A柱面積大則散熱效果好。最好用導(dǎo)熱好的鋁輥。平面負(fù)極要散熱面積大、易更換的金屬板。正極的設(shè)計(jì)要根據(jù)被處理材料傳送方式來(lái)確定。電極材料有合金鋁刀形電極和鋼絲電極兩種。如下圖。
從原理上放電的效果與電極材料沒(méi)有關(guān)系，電極壽命與電極材料有直接關(guān)系。
放電極設(shè)計(jì)原理示意
電極幾何形狀與被處理材料特性之間存在一定關(guān)系。從物理電學(xué)理論中尖端放電得知，帶電導(dǎo)體放電處的曲率半徑小，即尖端處導(dǎo)體電荷積累多，電場(chǎng)強(qiáng)度大，放電強(qiáng)烈，一般常說(shuō)尖端放電就是這個(gè)道理。根據(jù)這個(gè)原理如下圖所示，在同樣電位的導(dǎo)體，電極放電部分半徑小處發(fā)出火花能量高，電暈處理效果好。
放電極形狀與放電效果關(guān)系
表面張力低、極性差的塑料薄膜，如PE、PP膜最好用直徑較小、較尖的電極處理，如上圖(a)所示。直徑小的電極散熱效果差，因此每一根電極電流不宜大，采用多根電極處理，這種電極設(shè)計(jì)處理均勻而且離子速度高、處理效果好，電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低；有些塑料薄膜如PET、PVC表面極性較大，只需輕微處理一下，則采用直徑大些的電極，如圖(b)所示，用電極根數(shù)少，這種設(shè)計(jì)放電效果一般，但也可以達(dá)到目的，并且電極壽命長(zhǎng)，電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)一般；圖(c)所示為圓柱形電極，這種電極的設(shè)計(jì)是為處理板材的，并且材料只需稍微處理一下，就能達(dá)到表面張力要求，這種電極處理后，對(duì)材料表面化學(xué)極化作用明顯，但對(duì)物理粗化的作用很弱，電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)較高，印刷用塑料薄膜一般不用這種電極處理。
