يُعدّ تلوث سطح سبائك النيكل والكروم تحديًا شائعًا في عمليات التصنيع التي تتطلب أداءً موثوقًا في الربط والطلاء والطباعة واللحام. إذ يمكن للزيوت ومخلفات الدرفلة والملوثات العضوية وطبقات الأكسدة أن تُقلل بشكل كبير من طاقة السطح، مما يؤدي إلى ضعف الالتصاق وعدم اتساق جودة المنتج. وقد سعت إحدى الشركات الرائدة في تصنيع صفائح ولفائف سبائك النيكل والكروم إلى إيجاد حل تنظيف فعال ومدمج في خط الإنتاج، قادر على العمل بسرعات إنتاج عالية مع الحفاظ على جودة معالجة متسقة.
ولمعالجة هذا التحدي، قامت شركة Keylink بتطبيق نظام متطور لمعالجة الأسطح بالبلازما الجوية، مزود بشعلة بلازما دوارة مصممة خصيصًا (H2 شعلة بلازما لإزالة الأكسدة). تتميز الشعلة الدوارة بقطر لهب بلازما يبلغ 40 مم، مما يوفر معالجة متجانسة للغاية على سطح المادة. وللتطبيقات التي تتطلب مناطق معالجة أوسع، تتوفر شعلات بلازما بعرض معالجة يصل إلى 100 مم.
طُوِّرت هذه العملية لمادة سبيكة النيكل والكروم التي تحتوي على 75% من النيكل، و16% من الكروم، و4.5% من الألومنيوم، و0.5% من التيتانيوم، بسماكة 0.3 مم. باستخدام خليط غاز معالجة مُتحكَّم به يتكون من 5% من الهيدروجين.2 و95% شمالاً2 , لقد نجح نظام البلازما في إزالة الملوثات السطحية بشكل فعال مع تنشيط سطح المعدن في الوقت نفسه.
حققت شعلة بلازما دوارة واحدة سرعات معالجة تتراوح بين 2 متر/دقيقة و50 متر/دقيقة، وذلك تبعًا لمزيج الغاز المُختار وشدة التنظيف المطلوبة. وقد ألغت عملية البلازما الجوية غير التلامسية الحاجة إلى طرق التنظيف الكيميائي الرطب، مما قلل من الأثر البيئي وبسط عمليات الإنتاج. وتم دمج النظام بسهولة في خطوط إنتاج اللفائف القائمة دون الحاجة إلى تعديلات جوهرية.
بالنسبة للعملاء الذين يحتاجون إلى إنتاجية أعلى، يمكن تركيب مشاعل بلازما إضافية بشكل رأسي. وباستخدام مشعلين أو ثلاثة مشاعل بلازما، يمكن تحقيق سرعات معالجة تتجاوز 100 متر/دقيقة مع الحفاظ على أداء تنظيف ممتاز وتجانس في المعالجة.
تم التحقق من فعالية معالجة البلازما من خلال قياسات زاوية التلامس. قبل المعالجة، أظهر سطح سبيكة النيكل والكروم زاوية تلامس ≥ 91.9 درجة، مما يشير إلى انخفاض طاقة السطح وتلوث كبير. بعد معالجة البلازما، انخفضت زاوية التلامس إلى ≤ 12.8 درجة، مما يدل على زيادة ملحوظة في قابلية السطح للترطيب ونظافته.
أتاح هذا التحسن الكبير في طاقة السطح تعزيز أداء الالتصاق في عمليات التصنيع اللاحقة. وأفاد العملاء بتحسن اتساق الطلاء، وقوة الترابط، وانخفاض معدلات العيوب، وزيادة موثوقية العملية. إضافةً إلى ذلك، ساهمت عملية البلازما الجافة في الاستغناء عن المواد الكيميائية المستهلكة وتقليل متطلبات الصيانة مقارنةً بطرق التنظيف التقليدية.
يُبيّن هذا المشروع كيف تُوفّر تقنية البلازما الجوية من Keylink حلاً فعالاً للغاية لإزالة التلوث السطحي من سبائك النيكل والكروم، مع تلبية متطلبات التصنيع الحديثة عالية السرعة. وبفضل الجمع بين كيمياء البلازما المتقدمة، والتصميم المبتكر للشعلة الدوارة، وقدرة المعالجة القابلة للتطوير، تُقدّم Keylink أداءً فائقاً في تحضير الأسطح للتطبيقات الصناعية الصعبة.
