Hợp kim đồng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện, điện tử, ô tô và kỹ thuật chính xác, nơi mà độ dẫn điện, vẻ ngoài và chất lượng bề mặt tuyệt vời là rất quan trọng. Trong quá trình cán, dập, lưu trữ và xử lý, bề mặt vật liệu thường bị nhiễm bẩn bởi dầu cán, cặn oxy hóa, hợp chất hữu cơ và các hạt trong không khí. Những chất gây ô nhiễm này không chỉ làm giảm hiệu suất bám dính mà còn làm giảm độ sáng bóng tự nhiên của kim loại trên bề mặt đồng. Trong dự án khách hàng này, mục tiêu chính là loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm trên bề mặt và tạo ra bề mặt hoàn thiện sáng bóng, sạch sẽ hơn trước khi tiến hành các công đoạn xử lý tiếp theo.
Giải pháp được cung cấp bởi Hệ thống Plasma Khí quyển Keylink được trang bị một ngọn đuốc plasma quay được thiết kế đặc biệt (H).2 (Đuôi đốt plasma khử oxy). Đầu đốt plasma xoay tiêu chuẩn có đường kính ngọn lửa 40 mm, trong khi các cấu hình đầu đốt lớn hơn với đường kính ngọn lửa lên đến 100 mm cũng có sẵn để phù hợp với các ứng dụng tấm và cuộn rộng hơn. Thiết kế plasma xoay đảm bảo phân bố năng lượng đồng đều cao trên toàn bộ khu vực xử lý, mang lại hiệu suất làm sạch nhất quán và độ ổn định quy trình tuyệt vời.
Các tấm và cuộn hợp kim đồng có độ dày 0,125 mm được xử lý bằng hỗn hợp khí gồm 5% Hydro (H₂) và 95% Nitơ (N₂). Hydro có tác dụng làm giảm hiệu quả các lớp oxit mỏng và hỗ trợ loại bỏ tạp chất hydrocarbon, trong khi Nitơ ổn định sự phóng điện plasma để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và lặp lại. Quá trình plasma trong khí quyển loại bỏ các chất gây ô nhiễm ở cấp độ phân tử mà không cần tiếp xúc cơ học, bảo toàn tính toàn vẹn của vật liệu đồng mỏng.
Tốc độ xử lý ban đầu là 10 mm/giây khi sử dụng một mỏ hàn plasma quay duy nhất. Tùy thuộc vào hỗn hợp khí được chọn, các thông số quy trình và yêu cầu làm sạch, tốc độ sản xuất cao hơn có thể đạt được. Đối với sản xuất số lượng lớn, có thể lắp đặt thêm mỏ hàn plasma quay thứ hai hoặc thứ ba theo chiều dọc, giúp tăng đáng kể năng suất trong khi vẫn duy trì độ đồng đều làm sạch tuyệt vời.
Hiệu quả làm sạch được kiểm chứng bằng phép đo góc tiếp xúc trước và sau khi xử lý bằng plasma. Các mẫu bị ô nhiễm nặng hơn cho thấy góc tiếp xúc trung bình là 104,74°, trong khi các mẫu bị ô nhiễm nhẹ hơn cho thấy góc tiếp xúc trung bình là 95,5° trước khi xử lý. Sau khi xử lý bằng plasma, góc tiếp xúc trung bình giảm xuống còn 28,5°, như minh họa trong biểu đồ đính kèm. Sự giảm đáng kể này xác nhận việc loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm trên bề mặt và sự gia tăng đáng kể năng lượng bề mặt.
Ngoài sự cải thiện rõ rệt về khả năng thấm ướt, khách hàng còn nhận thấy bề mặt kim loại sáng hơn và đồng đều hơn đáng kể sau khi xử lý. Việc loại bỏ các lớp màng bề mặt và tạp chất oxit nhẹ đã khôi phục lại độ bóng tự nhiên của hợp kim đồng, giúp vật liệu đáp ứng cả yêu cầu về chất lượng kỹ thuật và thẩm mỹ. Bề mặt sạch hơn, sáng hơn cũng tạo điều kiện tốt hơn cho việc phủ lớp, in ấn, hàn, ghép nối và dán keo.
Tóm lại
Nghiên cứu trường hợp này chứng minh cách Hệ thống Plasma Khí quyển Keylink kết hợp công nghệ plasma quay tiên tiến, hóa học khí H₂/N₂ được tối ưu hóa và khả năng sản xuất quy mô lớn để mang lại hiệu suất làm sạch vượt trội cho các tấm và cuộn hợp kim đồng. Hệ thống này không chỉ cải thiện năng lượng bề mặt và đặc tính bám dính mà còn nâng cao vẻ ngoài của vật liệu, cho phép các nhà sản xuất đáp ứng các yêu cầu khắt khe của khách hàng đồng thời tăng hiệu quả sản xuất thông qua cấu hình nhiều đầu đốt linh hoạt.
Cải thiện góc tiếp xúc sau khi xử lý bề mặt bằng plasma.
