پلاسما تک سپاهان

“عملکرد تکنولوژی در طول زمان از الگوی شناخته شده ای تبعیت می کند که اگر این الگو به درستی شناخته شود به عنوان چراغ برنامه ریزی استراتژیک استفاده می گردد. با توجه به مأموریت و چشم انداز شرکت پلاسماتک به عنوان یکی از شرکت های پیشرو در حوزه مهندسی سطح مدیریت تکنولوژی نیازمند شناخت دقیق چرخه های عمر تکنولوژی های مرتبط ، محصول ، فرایند و سیستم است.
مهندسی سطح فرآیندی است که تکنولوژی عامل اصلی فراهم کننده مسیر اصلی برای متمایز سازی محصولات ، کاهش هزینه ، ایجاد فرصت های جدید کسب وکار و تسهیل کننده و پشتیبان تغییرات استراتژیک است لذا این شرکت بدنبال تکنولوژی هایی است که بتواند خلق ثروت و پویایی در زیست بوم کارآفرینی نماید این مهم حاصل نمی گردد مگر با بررسی چرخه عمر و مدیریت تکنولوژی های مرتبط با آن.
یکی از فرآیند هایی که طی بررسی تیم مدیریتی شرکت پلاسماتک چندین سال رصد وبررسی شده است فرآیند های کلدینگ مبتنی بر پلاسما می باشد ، بر مبنای تجربه های موفق سرمایه گذاری شرکت پلاسماتک در حوزه نیتراسیون پلاسمایی و معرفی آن به صنعت ایران و مجددا عزم بر سرمایه گذاری در فرایند Plasma Transfer Arc Cladding شده اند.
پس از بررسی چرخه تکنولوژی PTA شرایط پذیرش محصولات مبتنی بر آن در بازار ایران محیا می باشد و از نظر چرخه تکنولوژی در مرحله رشد قرار گرفته است ، این مرحله در ایران جز نخستین موج تکنولوژی بوده و با تمرکز بر صنایع استهلاک پذیر با الویت صنایع 1- فولاد 2- حفاری 3- پلاستیک نوآوری خود را به بازار عرضه نماید.عملا این تکنولوژی قصد عرضه محصول جدیدی را نخواهد داشت بلکه بر مبنای فلسفه توسعه و کاربرد آن جایگزین روش های سنتی و متداول می گردد و انتظار اخذ سهم قابل توجهی از بازار را می توان بر کاهش هزینه های مرتبط با مواد اولیه و توسعه مواد جدید مهندسی در محصول که منجر به خلق ارزش افزوده می شود را کسب نمود. آن چیزی که از تکنولوژی PTA میتوان پیش بینی کرد رشد قابل توجه در استفاده های صنعتی و عملیاتی از آن می باشد و با بررسی منحنی های S آن پایداری در رشد استفاده در صنایع و بهبود تکنولوژی را استنباط کرد و در حال حاضر بالاترین سطح عملکردی آن در صنایع مرتبط رخ داده است.
یکی از ایده های استفاده از تکنولوژی PTA بر مبنای حضور ده ساله در صنعت فولاد بوده است ، که با شناسایی یکی از معضلات واحد های تولید ورق گالوانیزه یکی از استراتژیک ترین تجهیزات ، تجهیزی است بنام بوش و بیرینگ هایPot Roll که ساخت این روش با استفاده از روش های مرسوم عمر عملکردی در حد 20 الی 25 روز کاری دارد ولی نمونه های مشابه که در کشور کره جنوبی و ترکیه استفاده می شود بر مبنای سوپر آلیاژهای پایه کبالت و مولیبدن بوده که در حدود 40 الی 50 روز عمر عملکرد آن می باشد و تنها روش ساخت آنPTA می باشد، مثال دوم در صنعت تزریق پلاستیک قطعه استراتژیک ماردون می باشد که تحت عنوان بی متال بدلیل عدم وجود تکنولوژی مذکور از چین و ترکیه وارد می شود و خود دارای بازاری قابل توجه در این صنعت می باشد. طبیعتاً رشد فروش محصول این تکنولوژی می تواند به آهستگی آغاز گردد ولی همچنان که محصول شناخته شد و مورد قبول بازار قرار گیرد شتاب بیشتری می گیرد.
با توجه به تحقيقات پيشين، فرآيند ذوب سطحي كه از فلز پر کننده به صورت سیم استفاده مي كند، PAW ناميده مي شود، در حالی که روشي كه از ماده ي پركننده ي پودر استفاده مي كند، به طور کلی ذوب سطحي با پودر ( PTA) نامیده می شود.
فرآیند PTA را می توان به عنوان یک اشتقاق از فرآیند PAW در نظر گرفت. شباهت های بین دو فرایند را می توان در شکل (1) مشاهده نمود. هر دو فرآیند جوشکاری از یک الکترود غیر مصرفي از جنس تنگستن واقع در داخل مشعل، یک نازل منقبض کننده آب سرد، گاز محافظ برای حفاظت از حوضچه مذاب و گاز پلاسما استفاده مي كنند.
تفاوت بین این دو فرایند جوشکاری در ماهيت مواد پرکننده است ، پودر به جای سیم، که برای انتقال آن به ناحيه قوس نیاز به يك گاز دارد. نمودار شکل (1) دو فرایند را با تفاوت ها و شباهت هايشان نشان می دهد.


شکل 1- شماتیک واحد کلدینگ به روش PTA

شکل 2- شماتیک تفنگ فرآیند PTA به همراه متعلقات حین کلدینگ روی سطح
تجهیزات مورد نیاز برای انجام رسوب از طریق PTA بسیار شبیه فرآيندPAW می باشد. هنگامی که روشPAW به کار گرفته می شود، تجهیزات باید قادر به راندن سیم قرقره از گيج ها و مواد مختلف، در سرعت های ثابت و یا پالس دار باشند. در فرایند جوشکاری PTA، مواد پرکننده به شکل پودر استفاده می شود و به تجهیزات خاص تغذیه كننده پودر، براي انتقال آن به قوس ولتائیک برای تولید پوشش، نیاز است. با توجه به کاربرد آن برای پوشش، فرآیند PTA روشي مناسب است، زیرا قادر به توليد مقادیر رقت از 3 تا7٪ مي باشد، بسیار پایین تر از مقادير به دست آمده از دیگر فرایندهاي جوشکاری قوس الکتریکی که در حدود 20 تا 25٪ است. اعوجاج کم، منطقه بسیار نازک تحت تاثیر گرما (HAZ) و میکروساختار تصفیه شده و بسیار ریز دانه (ULTRA FINE GRAIN) نیز از ویژگی های این روش می باشند. در فرآیندهای PTA وPAW یک گاز بی اثر به عنوان گاز پلاسما استفاده مي شود، كه با فشار از طریق دهانه نازل تنگ کننده، که در آن الکترود به صورت متحدالمركز ثابت شده است، عبور مي كند. گاز محافظ از طریق يك ورودي خارجي متحد المرکز از نازل منقبض کننده عبور مي کند، كه به طور موثر از جوش در برابر آلودگی هوا (فعال و یا بی اثر) محافظت مي كند. از طرف دیگر، در فرآیند PTA يك گاز حامل براي انتقال مواد پرکننده از طریق لوله های انعطاف پذیر به نازل منقبض کننده استفاده مي شود كه اجازه می دهد، به صورت همگرا ، به قوس پلاسما وارد شود. گاز مورد استفاده برای این منظور عموماً آرگون است.

شکل 3- مقایسه فرآیندهای کلدینگ به روش PTA و PAW [1]

PTAW فرایند است که براساس توسعه روش GTAW توسعه پیدا کرده است و ایجاد قوس، محافظت قوس و مکانیزم های مرتبط با فیزیک قوس هیچگونه تغییری پیدا نکرده است. عمده تغییر اساسی در منبع تغذیه می باشد که بصورت فرکانس بالا جهت ایجاد پلاسمای انتقالی در تورچ می باشد و با ایجاد یک نازل بر روی نازل اولیه امکان تزریق پودر بجای فیلر محیا شده است .
با توجه به این که الکترود تنگستن در درون نازل تورچ جوشکاری قرار مي گيرد، ایجاد قوس از طریق تماس الکترود تنگستن و قطعه دشوار مي باشد لذا تجهیزاتي به نام ماژول پلاسما برای ایجاد قوس الکتریکی باید استفاده شود. يك جرقه زن الکترونیکی(HF) حداكثر ولتاژ بین الکترود تنگستن و نازل منقبض كننده را فراهم كرده، موجب تولید یک جرقه کوچک در این منطقه مي شود. بنابراین، با عبور گاز پلاسما يك قوس الکتریکی با شدت پائین بین الکترود تنگستن و نازل منقبض کننده ظاهر می شود، كه قوس پایلوت (قوس غیر انتقال) ناميده مي شود. قوس پایلوت یک مسیر با مقاومت الکتریکی کم بین الکترود تنگستن و قطعه کاري تشکیل می دهد تا براي تسهیل استقرار قوس اصلی، هنگامی که یک منبع برق اضافه مي شود، جوشکاری شوند.( مکانیزم قوس انتقالی)
در عمل، پارامترهايی که کیفیت جوش را کنترل مي كنند، عبارتند از: میزان مواد اضافه شده، دبی جریان گاز (گاز حفاظ، گاز پلاسما، گاز حامل)، جریان جوش، فاصله نازل به قطعه و سرعت جوشکاری و دبی تزریق پودر به حوضچه جوشکاری.
سخت کاری سطحی PTA یک روش چند منظوره جهت پوشش با ضخامت بالا و سوپر آلیاژ های مقاوم به سایش و خوردگی توام با کیفیت بالا بر روی سطوح نسبتا کم هزینه است. آلیاژهای نرم، مواد با سختی متوسط و بالا و کامپوزیت هاي کاربید می توانند بر روی انواع لایه ها برای دستیابی به خواص گوناگون مانند مقاومت مکانیکی، سایش و مقاومت در برابر خوردگی رسوب كنند. روش PTA داراي مزيت هاي قابل توجهي نسبت به فرآيندهاي جوشكاري سنتي مانند OxyFuel (OFW))) و جوشكاري گاز تنگستن (GTAW) و یا GMAW مي باشد.
جنبه های نو آوری طرح
هدف از اجرای طرح تمرکز بر خواص مواد مهندسی جدیدی است که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و ارزش افزوده بالایی را ایجاد می نماید ، عملا بر اساس ماموریت کاری شرکت پلاسماتک تمرکز بر بهبود خواص تربولوژیکی قطعات می باشد . بهبود خواص تریبولوژی مبتنی بر رفتار سطحی قطعات است که با اعمال پوشش در جهت بهبود آن اقدام می گردد که خود فرآیند پوشش دهی مبتنی بر روش اجرا و مواد مصرفی مورد استفاده می باشد. روش PTA امکان استفاده از طیف وسیعی سرمت ها ( بصورت کامپوزیت فلز ، سرامیک ) و همچنین پودر های سوپر الیاژ مشتمل بر فاز های اینتر متالیک نظیرTRIBALLOY T400 , T800 که فیلر متال یا سیم های آن امکان تولید ندارد استفاده کرد. آلیاژ های triballoy جایگزین بسیار مناسب آلیاژ استلایت در حمام های گالوانیزه می باشد که منجر به افزایش عمر کارکرد بوش و بیرینگ سینک رول می شود، یکی از مهمترین جنبه های نواوری که می توان از آن نام برد کلدینگ داخل سیلندر های ماردون می باشد که بر اساس طراحی منحصر به فرد شرکت پلاسماتک و شرکت سازنده تجهیزات گان داخل زنی طراحی شده است که می توان داخل سیلندر را کلد نمود که تکنولوژی آن در اختیار آلمان و سوییس می باشد و با پیاده سازی آن به شدت استهلاک تجهیزات و سایش آن کاهش می یابد.”