Загрязнение поверхности никель-хромовых сплавов является распространенной проблемой в производственных процессах, требующих надежного склеивания, нанесения покрытий, печати или сварки. Масла, остатки прокатки, органические загрязнения и оксидные слои могут значительно снизить поверхностную энергию, что приводит к плохой адгезии и нестабильному качеству продукции. Ведущий производитель листов и валков из никель-хромовых сплавов искал эффективное решение для очистки в режиме реального времени, способное работать на высоких скоростях производства, сохраняя при этом стабильное качество обработки.
Для решения этой задачи компания Keylink внедрила усовершенствованную систему обработки поверхностей атмосферной плазмой, оснащенную специально разработанным вращающимся плазменным факелом (H).2 Плазменная горелка для удаления окислов. Вращающаяся горелка имеет диаметр плазменного пламени 40 мм, обеспечивая высокоравномерную обработку поверхности материала. Для применений, требующих более широких зон обработки, доступны плазменные горелки с шириной обработки до 100 мм.
Данный процесс был разработан для никель-хромового сплава, содержащего 75% Ni, 16% Cr, 4,5% Al и 0,5% Ti, толщиной 0,3 мм. Используется контролируемая газовая смесь, состоящая из 5% H.2 и 95% N2 , Плазменная система эффективно удаляла поверхностные загрязнения, одновременно активируя металлическую поверхность.
Один вращающийся плазменный факел обеспечивал скорость обработки от 2 м/мин до 50 м/мин в зависимости от выбранной газовой смеси и требуемой интенсивности очистки. Бесконтактный процесс обработки атмосферной плазмой исключил необходимость в методах влажной химической очистки, снизив воздействие на окружающую среду и упростив производственные операции. Система легко интегрировалась в существующие рулонные производственные линии без существенных модификаций.
Для клиентов, которым требуется еще более высокая производительность, можно установить дополнительные плазменные горелки в вертикальном положении. Использование двух или трех плазменных горелок позволяет достичь скорости обработки, превышающей 100 м/мин, при сохранении превосходной эффективности очистки и равномерности обработки.
Эффективность плазменной обработки была подтверждена измерениями краевого угла смачивания. До обработки поверхность никель-хромового сплава имела краевой угол смачивания ≥91,9°, что указывало на низкую поверхностную энергию и значительное загрязнение. После плазменной обработки краевой угол смачивания снизился до ≤12,8°, что свидетельствует о значительном улучшении смачиваемости поверхности и ее чистоты.
Значительное улучшение поверхностной энергии позволило повысить адгезионные свойства в последующих производственных процессах. Клиенты отметили улучшение однородности покрытия, более прочное сцепление, снижение количества дефектов и повышение надежности процесса. Кроме того, процесс сухой плазмы позволил исключить использование расходных химикатов и снизить требования к техническому обслуживанию по сравнению с традиционными методами очистки.
Проект демонстрирует, как технология атмосферной плазмы Keylink обеспечивает высокоэффективное решение для удаления поверхностных загрязнений с никель-хромовых сплавов, одновременно поддерживая современные требования высокоскоростного производства. Благодаря сочетанию передовой плазменной химии, инновационной конструкции вращающейся горелки и масштабируемых возможностей обработки, Keylink обеспечивает превосходную подготовку поверхности для сложных промышленных применений.
