La contaminación superficial en materiales de aleación de níquel-cromo es un problema común en los procesos de fabricación que requieren un rendimiento fiable en la unión, el recubrimiento, la impresión o la soldadura. Los aceites, los residuos de laminación, los contaminantes orgánicos y las capas de oxidación pueden reducir significativamente la energía superficial, lo que provoca una mala adhesión y una calidad de producto inconsistente. Un fabricante líder de láminas y rollos de aleación de níquel-cromo buscaba una solución de limpieza en línea eficiente, capaz de operar a altas velocidades de producción manteniendo una calidad de tratamiento uniforme.
Para abordar este desafío, Keylink implementó un sistema avanzado de tratamiento de superficies con plasma atmosférico equipado con una antorcha de plasma giratoria especialmente diseñada (H2 Antorcha de plasma desoxidante. La antorcha giratoria cuenta con una llama de plasma de 40 mm de diámetro, lo que proporciona un tratamiento altamente uniforme en toda la superficie del material. Para aplicaciones que requieren áreas de tratamiento más amplias, se encuentran disponibles antorchas de plasma con anchos de tratamiento de hasta 100 mm.
El proceso se desarrolló para un material de aleación de níquel-cromo que contiene 75% Ni, 16% Cr, 4,5% Al y 0,5% Ti, con un espesor de material de 0,3 mm. Utilizando una mezcla de gas de proceso controlada que consiste en 5% H2 y 95% N2 , El sistema de plasma eliminó eficazmente los contaminantes de la superficie al tiempo que activaba la superficie metálica.
Una sola antorcha de plasma giratoria alcanzó velocidades de procesamiento de entre 2 m/min y 50 m/min, según la mezcla de gases seleccionada y la intensidad de limpieza requerida. El proceso de plasma atmosférico sin contacto eliminó la necesidad de métodos de limpieza química húmeda, reduciendo el impacto ambiental y simplificando las operaciones de producción. El sistema se integró fácilmente en las líneas de producción rollo a rollo existentes sin modificaciones importantes.
Para clientes que requieren un rendimiento aún mayor, se pueden instalar antorchas de plasma adicionales en disposición vertical. Al utilizar dos o tres antorchas de plasma, se pueden alcanzar velocidades de procesamiento superiores a 100 m/min, manteniendo un excelente rendimiento de limpieza y una uniformidad de tratamiento óptima.
La eficacia del tratamiento con plasma se verificó mediante mediciones del ángulo de contacto. Antes del tratamiento, la superficie de la aleación de níquel-cromo presentaba un ángulo de contacto de ≥91,9°, lo que indicaba baja energía superficial y una contaminación significativa. Tras el tratamiento con plasma, el ángulo de contacto se redujo a ≤12,8°, lo que demuestra un aumento considerable en la humectabilidad y la limpieza de la superficie.
Esta mejora sustancial en la energía superficial permitió un mejor rendimiento de adhesión en los procesos de fabricación posteriores. Los clientes reportaron una mayor uniformidad del recubrimiento, una mayor fuerza de unión, una menor tasa de defectos y una mayor fiabilidad del proceso. Además, el proceso de plasma seco eliminó el uso de productos químicos consumibles y redujo los requisitos de mantenimiento en comparación con los métodos de limpieza convencionales.
El proyecto demuestra cómo la tecnología de plasma atmosférico Keylink ofrece una solución altamente eficaz para eliminar la contaminación superficial de las aleaciones de níquel-cromo, al tiempo que satisface las exigencias de la fabricación moderna de alta velocidad. Al combinar química de plasma avanzada, un innovador diseño de antorcha rotativa y capacidad de procesamiento escalable, Keylink ofrece un rendimiento superior en la preparación de superficies para aplicaciones industriales exigentes.
