Enerji tasarruflu üretim süreçleri: Atmosferik basınçlı plazma ile yüzey ön işlemi sayesinde daha verimli
Kullanılmayacak enerjiyi üretmeye de gerek yoktur! Plazma teknolojisi, eskiden beri kullanılan ve çok enerji gerektiren üretim süreçlerinin yerine tamamen yeni yöntemler getirilmesine katkıda bulunmaktadır. Örneğin geleneksel ıslak kimyasal yöntemlerdeki kurutma işlemleri, hat içinde uygulanan kuru plazma yöntemine (enerji tasarruflu yüzey hazırlığı) kıyasla birkaç kat daha fazla enerji tüketimine yol açmaktadır.
Aynı durum yeni hafif konstrüksiyon malzemeler kullanımı veya ısı izolasyonu alanında da söz konusudur. Openair-Plasma® tekniği, birçok endüstriyel uygulamada tamamen yeni, daha kısa ve enerji tasarruflu üretim süreçlerine olanak sağlar.
Enerji verimliliği konusu, Openair-Plasma® yönteminin disiplinler arası bir teknoloji olarak endüstriyel üretimin neredeyse tüm alanlarında süreç optimizasyonu ve bu sayede önemli ölçüde tasarruf olanağı sağladığını çok açık bir şekilde kanıtlıyor.
Islak kimya yerine plazma işlem: Kuru süreçler sayesinde çevre dostu enerji tasarrufu
Atmosfer basıncı koşulları altında hat içine entegre edilebilen plazma teknolojisi pek çok endüstriyel uygulamada üretim süreçlerinin tamamen yeniden tasarlanabilmesi olanağı sağlar (süreç iyileştirme). Yüzey hazırlığı tamamen kuru gerçekleştiğinden, bu alanda da enerji tasarrufu için büyük potansiyel bulunmaktadır. Enerji yoğun kurutma süreçlerine gerek kalmaz. Ayrıca çok sayıda zehirli kimyasal maddenin kullanımından ve bertaraf edilmesinden kaçınılabilir.
Kurutma süreçlerinden kaçınmak için yıllardır uygulanan başarılı bir yöntem de malzemelerin plazma kaplanmasıdır. Plazma kaplamalar ek işlevlere olanak tanırlar ve boya vs. kullanılan geleneksel kaplama yöntemlerine kıyasla çok daha düşük maliyetle gerçekleştirilebilirler. Plazma kaplama şimdiye dek örn.
PVD ve sputter süreçlerinde alçak basınç yöntemiyle gerçekleştirilmekteydi. Artık Openair-Plasma® yöntemi PlasmaPlus® ile birlikte kullanılarak ayrı oda sistemlerine gerek kalmadan normal basınç altında plazma kaplama uygulanabilmektedir.
Hafif konstrüksiyonlarda enerji tasarrufu: Yeni malzemelerin atmosferik plazmayla güvenli birleşimi
Hafif konstrüksiyonun beyan edilmiş hedefi, bir ürünün üretimi, montajı, taşınması ve kullanımı sırasında kaynaklardan tasarruf etmektir. Hafif malzeme konstrüksiyonlarında bu, örn. çelik gibi geleneksel malzemelerin örn. CTP (cam elyaf takviyeli polyester), KTP (karbon elyaf takviyeli polyester) gibi yeni ve kompozit malzemeler ikame edilerek başarılmaktadır. Bu sayede yalnızca hammadde maliyetleri azalmakla kalmaz, üretimdeki enerji verimliliği artar, lojistik maliyetleri de hissedilebilir düzeyde azalır.
Uçak yapımında örn. ağırlıktan tasarruf etmek büyük önem taşır. Ağırlıktan sağlanan bir kilo tasarruf uçağın ömrü boyunca 5.000 ton uçak yakıtından tasarruf edilmesini sağlar. Aynı durum demiryolu araçları, otomobiller ve özellikle ağır taşıtlar için geçerlidir. Modern treyler konstrüksiyonları, boş ağırlıkları azalmakla beraber maksimum taşıma kapasitesi sunarlar.
Bu beklentiler özellikle hafif konstrüksiyon ve farklı malzeme bileşimlerinin kombine edilmesiyle karşılanabilir. Bu bakımdan plazma işlem bazı alanlarda tamamen yeni malzeme kombinasyonlarına olanak vermektedir (plazma yapıştırma teknolojisi). Römork üretimi alanındaki önde gelen iki Alman şirket Plasmatreat'in Openair-Plasma® teknolojisini yıllardır başarıyla kullanmaktadır.
Openair® plazma yapıştırma teknolojisinin hafif konstrüksiyonlarda verimli kullanımına örnekler:
- Plazma yapıştırma teknolojisi kullanılarak farklı malzemeleri (ör. plastik-metal birleşimleri, sandviç yapılı bileşenler veya elyaf takviyeli malzemeler) güvenli bir şekilde yapıştırma Kamyon üst yapılarında yapısal yapıştırma Gemi yapımı için panel işleme Mobilya endüstrisinde ahşap plastik kompozit hafif yapı panellerde profil sarma Yeni malzeme türlerini araştırma (nano işlemler, nano kaplama)
Sandviç elemanlarla ısıl yalıtım: PUR köpük (poliüretan) ile plastik ve metal yüzey katmanları güvenle yapıştırma
Binaların ısı yalıtımı birincil enerjinin tasarruf edileceği en büyük alanlardan biridir. Bunun için modern yöntemler bina giydirme ve sandviç panellerle yalıtımdır. Bu şekilde kışın binaların ısı kaybı azaltılır ve ısınma maliyetleri düşer. Buna karşın bu yalıtım yazın konutların, iş binalarının ve depoların istenmeyen düzeyde ısınmasını engeller.
Büyük hacimli binaların yapımında yalıtıcı poliüretan çekirdekli, çelik örtü katmanlı sandviç üstyapılar kullanılır. Bu sandviç elemanlar ısı yalıtımının yanı sıra dış duvar olarak statik işlev üstlenir ve aynı zamanda üzerine kapı ve pencereler açılabilir. PUR köpüğün örtü katmanına güvenle yapışması ise bu türden bir bina duvarının statik özelliğini büyük ölçüde iyileştirir.
Özellikle R141 itici gaz, Pentan ve itici olarak su kullanılan köpüklerin kullanılmaya başlanması ve bununla birlikte iklim açısından sakıncalı olan R11 itici kazın kullanımdan kaldırılması PUR köpüklerin örtü katmanına yapışmasında ciddi sorunlara yol açtı.
Panellere geniş alanlı Openair-Plasma® ön işlem uygulanması sonucu PUR köpük ile plastik, cam ve metal arasındaki yapışma kesin olarak artırılır (yüzey aktivasyonu plazma sistemleri). Plazma teknolojisi günümüzde tüm dünyada panel üreten kontinü çift bantlı tesislerde ve diskontinü tesislerde büyük bir başarıyla uygulanmaktadır.
Enerji verimli süreçler: plazma işlem, yüksek süreç hızlarıyla düşük işleme sıcaklığı anlamına gelir
Yapıştırma, laminasyon veya boyama gibi farklı malzemelerin bir araya getirildiği işlemlerde yüzey gerilimi ve yüzeyin temizliği güvenilir adhezyon için kritik öneme sahiptir. İyi adhezyon özellikleri elde etmek için üretim sürecinde malzemeler sıklıkla gereken belirli bir işleme sıcaklığına getirilir. Bunlar genellikle çok enerji yoğun süreçlerdir. Buna karşın plazma işlem yalnızca yüzey ön işlem için çok etkili bir yöntem olmakla kalmaz, aynı zamanda enerji tasarruflu bir alternatif teşkil eder.
Openair-Plasma® atmosferik basınçlı plazmanın kullanılması, birçok uygulamada çalışma sıcaklıklarının kesin bir şekilde düşürülmesine olanak sağlar. Isıtma işlemi genellikle kısaltılabilmekte ve hatta tamamen ortadan kaldırılabilmektedir. Alternatif kaplama sistemleri (UV ile kuruyan sistemler gibi) kullanıldığında kurutma fırınları için de aynı husus geçerlidir.
Bobin kaplamada başarı örneği: Openair-plasma® temizleme (hassas temizleme) ve plazma aktivasyon sayesinde UV ile kuruyan boyalar kullanılabilir. Sistem yapılandırmasının tamamı, geleneksel bir sistemin kapsamının %25'ine düşer.
Tavlama yerine plazma temizlik: Metal, cam, seramik tavlama ve fırınlamada enerji tasarrufu
Çeşitli endüstrilerde hala sıklıkla kullanılan tavlama işlemi, Openair-plasma® ön işlem ile karşılaştırıldığında son derece zaman ve enerji tüketen bir yöntemdir. Bu yöntemde hafif yağlardan temizlenmesi gereken ürünler, örn. alüminyum filmler, yüksek sıcaklıklarda, sıklıkla günlerce tavlama fırınlarında işlem görür. Bu işlem sonucunda sıvı ve katı yağlar degrade olur ve buharlaşır.
Plazma yönteminde ısının çok verimli bir şekilde iletilmesi sayesinde Openair-plasma® temizleme ve tavlama işleminin bir arada kullanılması, işlem sürelerinde önemli ölçüde kısalma sağlar. Bu süreler 72 saatten 10 dakikaya kadar kısalmaktadır! Hatta sıklıkla ısıl işlemden tamamen vazgeçilebilmektedir.
