Plasma in plaats van chemicaliën

Heiß-aktives Plasma entfernt organische Verschmutzungen punktgenau, schnell und umweltfreundlich von Metall-, Kunststoff-, Glas- und Keramikoberflächen. (Foto: Fronius International GmbH) / Hot active plasma verwijdert organische resten van metalen, kunststof-, glas- en keramische oppervlakken nauwkeurig, snel en milieuvriendelijk. (Copyright op foto's: Fronius International GmbH)

Heiß-aktives Plasma verwijdert organische vervuilingen precies, snel en milieuvriendelijk van metalen, kunststof-, glas- en keramische oppervlakken. (Foto: Fronius International GmbH) / Hot active plasma verwijdert organische resten van metalen, kunststof-, glas- en keramische oppervlakken nauwkeurig, snel en milieuvriendelijk. (Copyright van foto's: Fronius International GmbH)

Het Acerios-systeem is ruimtebesparend en kan eenvoudig worden geïntegreerd in geautomatiseerde systemen en productielijnen. (Foto: Fronius International GmbH) / Het Acerios-systeem is compact en kan gemakkelijk worden geïntegreerd in geautomatiseerde systemen en productielijnen. (Copyright op foto's: Fronius International GmbH)

Het Acerios-systeem is ruimtebesparend en kan eenvoudig worden geïntegreerd in geautomatiseerde systemen en productielijnen. (Foto: Fronius International GmbH) / Het Acerios-systeem is compact en kan gemakkelijk worden geïntegreerd in geautomatiseerde systemen en productielijnen. (Copyright op foto's: Fronius International GmbH)

Maria Laure, MSc; Proces- en Toepassingsengineering Oppervlaktetechnologie, Fronius International GmbH (Foto: Fronius International GmbH) / Maria Laure; Proces- en Toepassingsengineering Oppervlaktetechnologie, Fronius International GmbH (Copyright op foto's: Fronius International GmbH)

Netheid is in de productie een bepalend criterium: Om verschillende processtappen correct uit te voeren, moeten verontreinigingen op het onderdeel vooraf worden verwijderd. Dit is bijvoorbeeld belangrijk vóór het lijmen en afdichten, lakken en bedrukken, evenals solderen en lassen. Het Acerios-systeem van Fronius maakt gebruik van plasmatechnologie voor een bijzonder milieuvriendelijke en economische oppervlakte-reiniging.

Om bijvoorbeeld in de carrosseriebouw afzonderlijke aluminium onderdelen door middel van spotlassen te verbinden tot een zijwand, moet het oppervlak van de platen worden ontdaan van vreemde deeltjes of vuilfilms. Anders zouden ernstige hechtingsfouten kunnen ontstaan.

Chemische reiniging: milieuproblemen en inspanning

Tot nu toe vertrouwde de automobielindustrie hier op chemische reinigingsmethoden. Het gebruik, de opslag en de verwijdering van de benodigde chemicaliën zijn echter niet alleen kostbaar, maar ook problematisch in termen van milieuvriendelijkheid. Bovendien zijn dergelijke reinigingsprocessen gebonden aan strenge veiligheidsvoorschriften.

Daarnaast moet bijna het hele onderdeel in de chemicaliën worden ondergedompeld – een gerichte reiniging is dus niet mogelijk. Al met al betreft het een arbeidsintensief en kostbaar proces.

Plasma als duurzame en efficiënte alternatief

Een door Fronius ontwikkelde technologie biedt nu uitkomst: Warm-activiteit plasma verwijdert vuil nauwkeurig, snel en effectief. Het toepassingsgebied strekt zich uit van aluminium en staal, via kunststoffen, tot glas en keramiek. Het Acerios-systeem genereert hiervoor een plasma-vlam met temperaturen tot 1.000 graden Celsius. Een robot beweegt de brander met snelheden van ongeveer 6 meter per minuut over het oppervlak.

Afhankelijk van de eisen kunnen zo hele oppervlakken of gerichte gebieden worden behandeld. Dit leidt tot een aanzienlijke verbetering in efficiëntie: in plaats van zo schoon mogelijk, reinigt Acerios precies zo schoon als nodig is. Dit heeft een directe besparing van hulpbronnen tot gevolg. De technologie wordt opnieuw milieuvriendelijk doordat ze zonder schadelijke reinigingsmiddelen werkt.

Fronius ontwikkelt atmosfeerdrukplasma

Door het gebruik van plasma in de lastechniek beschikt Fronius over uitgebreide expertise op dit gebied. Sinds bijna tien jaar onderzoekt het bedrijf daarnaast parallel de toepassingsmogelijkheden van plasma in oppervlaktebehandeling. De sleutel hiertoe vond men uiteindelijk in de productie van atmosfeerdrukplasma, een gasvormig heet en energierijk mengsel van atomen, moleculen, ionen en vrije elektronen.

Wanneer het warm-activiteit plasma op oppervlakken wordt aangebracht, reinigt de gasstroom enerzijds mechanisch. Anderzijds veroorzaakt het plasma en de daarbij ontstane hitte een chemisch proces. Deze combinatie van chemisch en mechanisch proces verwijdert organische en filmische verontreinigingen betrouwbaar.

Eenvoudige integratie en systeemopbouw

Het Acerios-systeem bestaat uit enkele componenten:

- een plasma-brander met actieve koeling
- een stroomvoorziening met een vermogen van 35 tot 200 ampère
- een industriële robot die de brander beweegt
- een actieve procesgasregeling
- een koelsysteem dat afhankelijk van de bedrijfsmodus (van spot- tot continu bedrijf) in verschillende vermogens is uitgevoerd

Het systeem is ruimtebesparend en kan door verschillende interface-varianten zeer eenvoudig worden geïntegreerd in geautomatiseerde systemen en productielijnen. Voorgedefinieerde job-instellingen verkorten de inwerkperiode en maken het apparaat intuïtief bedienbaar. Zo biedt Acerios een eenvoudige, kosteneffectieve en milieuvriendelijke technologie voor de reiniging van onderdelen.