Plasmareiniging als betrouwbare methode voor reiniging en hechting

Jaap van Peperstraten

Er zijn vele methoden om producten te reinigen voordat de feitelijke applicatie wordt toegepast en vele daarvan zijn de afgelopen jaren in dit blad beschreven. Maar dat geldt niet voor plasmatechnologie als reinigingsmethode. Daarom gingen we eens kijken bij Ferro Techniek; een bedrijf waar dit dagelijkse kost is en dat naar verwachting sterk zal groeien de komende jaren.

John Gelinck  Mark Wessels
John Gelinck                      Mark Wessels

In mei 2016 was OT ook al eens op bezoek bij dit bedrijf, voor een artikel over het laser reinigen van verwarmingselementen in melkopschuimers. Ferro Techniek had toen een lasermachine aangeschaft, voor het heel precies verwijderen van de juiste hoeveelheid email op de juiste plek. Ook ditmaal gaat het over een verwarmingselement, maar nu voor een met veel functies uitgeruste foodprocessor. Het verwarmingselement moet aan de bovenkant in zijn geheel gereinigd worden, voordat er aansluitend een keramische deklaag op wordt aangebracht. Dat reinigen gebeurt met een plasmalans die over de verwarmingselementen heengaat, die daartoe in een plateau zijn klaargelegd. De verwarmingselementen zijn rond en ongeveer even groot als een cd.
“Het reinigen op deze manier is nodig om heel kleine stofjes, maar ook restanten van vet die op de plaatjes kunnen zijn terechtgekomen, te verwijderen. Maar het is ook nodig om de bevochtiging van de keramische deklaag te verbeteren”, zegt
John Gelinck, manufacturing/material engineer and approvals bij Ferro Techniek. “Als de bevochtiging niet of niet juist is uitgevoerd, trekt het email op die plek weg, wat onvermijdelijk leidt tot afkeur. De keramische laag vormt de elektrische weerstand, de isolatielaag, tussen het product en het stopcontact. Geen enkele porie in de coating is toegestaan. Plasmareiniging vormt een betrouwbare methode om de goede bevochtiging te krijgen.”

Het aanbrengen van de keramische laag
Het aanbrengen van de keramische laag

ALLERLEI FUNCTIES
Mark Wessels, business development manager, vult aan: “De verwarmingselementen zijn van rvs 444 en twee millimeter dik, inclusief de elektrische contacten. Toen we enkele jaren geleden de voorbehandeling wilden uitbreiden, hebben we gekozen voor plasmareiniging omdat we de inschatting hadden dat deze technologie goedkoper en beter was dan enkele alternatieven en ook minder energie zou kosten. We hebben eerst een mobiele installatie van een leverancier laten komen, waarop we testen hebben uitgevoerd. Dat verliep gunstig en de toepassing zag er veelbelovend uit. Daarom is er een vaste installatie gekomen, die we ook makkelijk konden integreren in de installatie voor het aanbrengen van de keramische deklaag.
De keuze van het staal wordt bepaald door de lage uitzettingscoëfficiënt die goed matcht met de keramische deklaag en de corrosiebestendigheid.”
John Gelinck: “Het verwarmingselement is voor een multifunctionele keukenmachine. Niet alleen behandelen wij dit verwarmingselement met plasma reinigen, we doen dat ook bij andere, soortgelijke elementen. Na het plasma reinigen komt er een keramische laag op van ongeveer 120 micrometer dik, gevolgd door een smeltproces in de oven bij een maximale temperatuur van 870 graden, gevolgd door koelen. De producten komen er handwarm uit. Daarna moeten de elektrische weerstanden er nog in aangebracht worden. Dat gebeurt bij onze zusterbedrijven in Hongarije en in China. Daar zitten ook heel veel klanten.”

Verwarmingselementen komen uit de oven en worden opgepakt
Verwarmingselementen komen uit de oven en worden opgepakt

PRODUCTIEPROCES
De verwarmingselementen worden handmatig in een plateau gelegd, waarin de ruimtes voor die elementen zijn uitgespaard. Dan gaat het plateau van ongeveer 80 bij 60 centimeter verdiept een machine in, waarna er een plasmalans overheen gaat, heen en weer. Dit duurt enkele seconden en is voldoende voor het weghalen van kleine verontreinigingen, het activeren van het oppervlak en het verkrijgen van de gewenste bevochtiging. Het plasma ioniseert de lucht, waarmee de gewenste reacties worden verkregen. Deze behandeling werkt goed bij vlakke, eenvormige producten die de plasmalans kan bereiken. Gelet op de arbeidsveiligheid moet er wel een maatregel worden genomen: bij plasma ontstaat immers wat ozon, wat in principe giftig is en dus afgezogen moet worden. Voor de zekerheid is er daarom een sensor die bij detectie van ozon een alarm doet afgaan, waarna de installatie meteen stopt. Mark Wessels: “Dit jaar zal het hele productieproces geautomatiseerd worden. Naast het genoemde verwarmingselement hebben we zelf – in zeer nauwe samenwerking met een partner – ook een product ontwikkeld: een doorstroomverwarmer. We zien het als een grote concurrent van de boiler. Als je het apparaat aanzet, heb je binnen drie seconden warm water en het koelt direct af als je het uitzet. Deze doorstroomverwarmer hebben we vier jaar geleden ontwikkeld en we kunnen nu al spreken van een succesvolle innovatie. We zijn erover in gesprek met heel veel partijen over de hele wereld. Het kan in elk apparaat waarbij je warm water nodig hebt worden ingebouwd, zoals koffiezet en espressoapparaten en voor de bereiding van allerlei dranken. Ook kan het in medische apparatuur worden ingezet.”

Doorstroomverwarmer

ROOSKLEURIGE TOEKOMST
De toekomstverwachting voor de beschreven technologie is ronduit positief. Men kijkt vooral belangstellend naar de opkomst van het elektrisch rijden door grote automerken. Daarvoor zijn ook verwarmingselementen nodig, en wel voor de verwarming dan wel beheersing van de temperatuurcondities van de accu. Als je de accu in de ideale (temperatuur) omstandigheden kunt conditioneren, worden de prestaties veel beter. John Gelinck: “Een potentiële klant heeft ons voor dat vraagstuk al gevonden; we zijn er momenteel mee in gesprek. Daarnaast zijn we zelf een beetje aan het pionieren, door met deze techniek onderdelen te leveren voor plasmageneratoren. Dan praat je over het reinigen van lucht, bedoeld voor bijvoorbeeld het verwijderen van geur, het activeren van oppervlakken voor het bedrukken met inkten of het verkrijgen van hechting op onder andere plastic. Voor veel partijen is dit een onbekend gebied, maar wij zien wel kansen. Een plasmagenerator is een apparaat met enorm veel potentie, maar het vergt een heel traject voordat hij precies doet wat je wilt.”

Meer informatie:
www.ferrotechniek.com 

Reacties