Ведущий поставщик листов и валков из никель-хромового сплава столкнулся с растущим числом жалоб клиентов на нестабильное качество поверхности после хранения и транспортировки. Хотя материал соответствовал всем производственным спецификациям при отгрузке, остаточные прокатные масла, органические загрязнения и микроскопические поверхностные пленки постепенно ухудшали состояние поверхности с течением времени. В результате клиенты отмечали снижение смачиваемости, плохую адгезию и нестабильные результаты обработки при нанесении покрытий, сварке, печати и склеивании. Поставщику требовалось решение, которое улучшило бы чистоту поверхности и помогло бы поддерживать качество продукции на протяжении всей цепочки поставок, в конечном итоге увеличив срок хранения материала.
Для решения этой задачи компания Keylink внедрила усовершенствованную систему обработки атмосферной плазмой, оснащенную новой конструкцией вращающегося плазменного факела. Инновационный факел генерирует высокоравномерное плазменное пламя диаметром 40 мм, обеспечивая полную и равномерную обработку всей поверхности материала. Для применений, требующих большей ширины обработки, также доступны плазменные факелы с шириной очистки до 100 мм.
Данный процесс был разработан для листов и валков из никель-хромового сплава, состоящего из 75% Ni, 16% Cr, 4.5% Al и 0.5% Ti толщиной 0,3 мм. Специально оптимизированная газовая смесь, содержащая 5% H,2 и 95% N 2 Этот метод был выбран для максимального удаления загрязнений при сохранении целостности поверхности сплава. Плазменный процесс эффективно удалял органические остатки и уменьшал количество поверхностных загрязнений, которые могли бы ускорить старение поверхности во время хранения.
Использование одной вращающейся плазменной горелки позволило достичь скорости обработки от 2 м/мин до 50 м/мин в зависимости от выбранных параметров процесса и требований к очистке. Бесконтактный процесс обработки исключил необходимость в методах влажной химической очистки, обеспечивая при этом высокую воспроизводимость результатов. Для заказчиков, которым требуется более высокая производительность, можно установить дополнительные плазменные горелки вертикально над обрабатываемым материалом. Интеграция второй или третьей горелки позволяет достичь скорости обработки, превышающей 100 м/мин, при сохранении превосходной эффективности очистки.
Эффективность обработки была подтверждена измерениями краевого угла смачивания. До обработки плазмой никель-хромовый сплав имел краевой угол смачивания ≥91,9°, что указывало на низкую поверхностную энергию и наличие поверхностных загрязнений. После обработки с помощью системы атмосферной плазмы Keylink краевой угол смачивания резко снизился до ≤12,8°, что свидетельствует об исключительной чистоте поверхности и значительном улучшении смачиваемости.
Улучшенное состояние поверхности обеспечило существенные преимущества как для поставщика сырья, так и для его клиентов. Более чистые поверхности оставались более стабильными во время хранения, что способствовало сохранению качества материала в течение более длительного периода и увеличению срока годности. Производители, работающие на последующих этапах, получали материал с более стабильными характеристиками поверхности, что приводило к улучшению адгезии, повышению надежности процесса и снижению количества брака. Поставщик смог повысить ценность продукции, сократить количество претензий, связанных с качеством, и укрепить доверие клиентов к поставляемому материалу.
Этот проект демонстрирует, как технология атмосферной плазмы Keylink сочетает в себе передовую химию водородно-азотной плазмы, инновационную конструкцию вращающейся горелки и масштабируемую высокоскоростную обработку для создания высокоэффективного решения для поставщиков сырья. Удаляя поверхностные загрязнения перед отгрузкой, производители могут продлить срок хранения, улучшить производительность последующих процессов и поставлять своим клиентам продукцию более высокой ценности.
