پلاسما پژوه پارس

شرکت پلاسماپژوه پارس تولیدکنندهٔ سیستم‌های پلاسمای الکترولیت شامل منبع تغذیهٔ پلاسما (با توان‌های مختلف) و حمام الکترولیت است. اجزای اصلی سیستم، منبع تغذیهٔ پلاسما (ولتاژ بالا) و حمام الکترولیت است؛ قطعهٔ کار و مخزن الکترولیت نیز قطب‌های سیستم الکترولیز هستند. پوشش‌های PED (رسوب‌دهی در پلاسمای الکترولیتی) به دو قسمت اصلی PEO (اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی) و PES (اشباع پلاسمای الکترولیتی، شامل کربن‌دهی، نیتروژن‌دهی و بوردهی فولاد در محیط پلاسمای الکترولیتی) تقسیم می‌شود. در روش PEO، لایهٔ اکسید روی فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم و زیرکونیم به‌منظور افزایش مقاومت به سایش و خوردگی ایجاد می‌شود؛ در مقایسه با آندایزینگ معمولی، پوشش‌های PEO سختی ۲ تا ۴ برابر بالاتر، مقاومت به سایش بیشتر و چسبندگی بالاتر در کرنش‌های مکانیکی و سیکل‌های حرارتی دارند. منابع تغذیهٔ پلاسمای ساخته‌شده در شرکت از نوع جریان مستقیم پالسی‌شدهٔ دوجهته (Bipolar Pulsed DC Power Supply) بوده و تمام مشخصات پالس مانند فرکانس، چرخهٔ کار و تعداد پالس‌های مثبت و منفی قابلِ‌کنترل است.

شرکت پلاسماپژوه پارس توانایی ساخت سیستم پوشش‌دهی PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) را داراست. به‌وسیله سیستم PACVD، امکان تشکیل پوشش‌های پایه تیتانیوم (TiN, TiCN, TiAlN, TiC) و نیز پوشش DLC (کربن شبه‌الماس) وجود دارد. با توجه به شباهت‌های ساختاری سیستم PACVD و سیستم نیتروژن‌دهی پلاسمایی، می‌توان با تعبیه دو محفظه خلأ در سیستم، از دستگاه PACVD به‌منظور نیتروژن‌دهی پلاسمایی نیز استفاده کرد؛ معمولاً قطعات پیش از فرایند PACVD تحت فرایند نیتروژن‌دهی پلاسمایی قرار می‌گیرند و هر دو فرایند در یک کوره انجام می‌شود. سایز استاندارد PACVD ساخت شرکت پلاسماپژوه پارس، قطر کارگیر ۴۰ سانتی‌متر و ارتفاع کارگیر ۶۰ سانتی‌متر است؛ باوجوداین برحسب نیاز مشتری امکان ساخت سیستم PACVD با ابعاد دیگر نیز وجود دارد.

شرکت پلاسماپژوه پارس امکان ساخت دستگاه نیتروژن‌دهی پلاسمایی با هر ابعادی و با قابلیت اجرای فرایندهای نیتروژن-کربن‌دهی و اکسیداسیون تکمیلی را دارد. دستگاه‌های نیتروژن‌دهی پلاسمایی به دو دسته اصلی دیواره سرد (cold-wall) و دیواره گرم (hot-wall) تقسیم می‌شوند؛ در دستگاه‌های دیواره سرد، گرمایش قطعات تنها به‌وسیله پلاسمای ایجادشده در محفظه خلأ انجام می‌شود، درحالی‌که در دستگاه‌های دیواره گرم، گرمایش قطعات هم به‌وسیله پلاسما و هم به‌وسیله المنت‌های حرارتی نصب‌شده روی محفظه صورت می‌گیرد. کوره‌های دیواره گرم و دیواره سرد با ابعاد مختلف در شرکت پلاسماپژوه پارس ساخته شده‌اند. مشخصات این کوره‌ها شامل منابع تغذیه پلاسما دوجهته (bipolar) با کنترل کامل پارامترهای پالس، استفاده از فن داخلی برای یکنواختی گاز و دما، اتوماسیون کامل کوره با هشدارهای ایمنی، کنترل اتوماتیک تمام پارامترهای فرایند، و امکان اتصال به اینترنت یا شبکه تلفن همراه برای کنترل از راه دور است.

روکش‌کاری سخت، نشاندن یک متریال سخت و مقاوم‌به‌سایش روی سطح قطعات، عمدتاً به‌وسیله جوشکاری، به‌منظور افزایش مقاومت قطعات در برابر سایش فلز به فلز، سایش ذرات ساینده، ضربه، جوش سرد و کویتاسیون است. طی این فرآیند، متریال پرکننده و نیز مقداری از خود قطعه ذوب و پیوند متالوژیکی بین آن‌ها ایجاد می‌شود. متریال روکش‌کاری سخت محدوده وسیعی از آلیاژها مانند آلیاژهای پایه نیکل، آلیاژهای پایه کبالت، کاربیدها و آلیاژهای پایه آهن را شامل می‌شود. جوشکاری قوس انتقالی پلاسما (PTA) یکی از روش‌های مدرن روکش‌کاری سخت است که در آن پودر داخل جریانی مرکب از آرک و پلاسما تزریق می‌شود تا حوضچه مذاب روی قطعه تشکیل شود؛ شرکت پلاسماپژوه پارس برای نخستین‌بار در ایران اقدام به راه‌اندازی خط اتوماتیک PTA کرده است. کاربردها شامل تجهیزات نورد، مارپیچ‌های اکسترود، تجهیزات کشاورزی، ولو و سیت، تجهیزات خردایش، تجهیزات معدنی و قالب‌های پلاستیک و فورجینگ است. شرکت همچنین جوشکاری قوس تنگستن تحت گاز محافظ (TIG) را به‌منظور تکمیل سخت‌افزاری کارگاه راه‌اندازی کرده است.

در فرآیند PACVD، واکنشی شیمیایی در محیط پلاسما صورت می‌گیرد که به تشکیل پوشش روی قطعات منجر می‌شود. بخارات و گازهای پیش‌نیاز واکنش وارد راکتور شده، تحت‌تأثیر انرژی ایجادشده به‌وسیلهٔ پلاسما اکتیو می‌شوند و با هم واکنش می‌دهند. به‌وسیلهٔ سیستم PACVD، امکان تشکیل پوشش‌های پایهٔ تیتانیم (TiN، TiCN، TiAlN، TiC) و نیز پوشش DLC (کربن شبه‌الماسی) وجود دارد. به‌منظور بهبود پوشش‌های ایجادشده، معمولاً قطعات پیش از فرآیند PACVD تحت فرآیند نیتروژن‌دهی پلاسمایی قرار می‌گیرند (هردو فرآیند در یک کوره انجام می‌شود). شرکت پلاسماپژوه پارس با یک دستگاه PACVD به ابعاد ۶۰×۴۰، توانایی ارائهٔ خدمات و نیز انجام امور تحقیقاتی در این زمینه را دارد. درحال حاضر تمرکز شرکت بر توسعهٔ پوشش‌های DLC است.

نیتروژن‌دهی (نیتراسیون)، اشباع سطح قطعه با نیتروژن به‌وسیله عملیات ترموشیمیایی است. براثر نفوذ نیتروژن داخل قطعه، افزایش مقاومت به سایش، حفظ چقرمگی مغز قطعه، افزایش مقاومت به خستگی و به خوردگی شیمیایی، و کم‌شدن احتمال ایجاد ترک در قطعه به‌دست می‌آید. نیتروژن‌دهی پلاسمایی در یک محفظه خلأ متصل به ولتاژ بالا انجام می‌شود؛ قطعات کاتد و محفظه خلأ آند است. براثر اعمال ولتاژ، داخل محفظه پلاسما تشکیل می‌شود، گازهای نیتروژن، هیدروژن و آرگون یونیزه شده و یون‌های آزادشده سطح قطعه را بمباران می‌کنند که در نتیجه قطعه گرم، سطح آن تمیز و نیتروژن جذب سطح می‌شود. از مزیت‌های این روش می‌توان به نیتروژن‌دهی در دماهای پایین، نیتروژن‌دهی انتخابی با ماسک‌کردن، تغییر ابعادی بسیار کم، سختی بالاتر نسبت به روش‌های دیگر، امکان نیتروژن‌دهی فولاد زنگ‌نزن، اتوماسیون و تکرارپذیری بالا، و مصرف انرژی پایین اشاره کرد. کاربردها شامل انواع قطعات اتومبیل (میل‌لنگ، میل بادامک، چرخ‌دنده)، انواع قالب (فورجینگ، دایکست، پلاستیک، اکستروژن)، سیلندر و ماردون تزریق پلاستیک، تجهیزات نورد، شفت و اسپیندل، تجهیزات حفاری و تجهیزات پزشکی است.