Лазерне очищення видаляє іржу та покращує стійкість до окислення
Nov 24, 2023
Лазерне видалення іржі використовує лазер для видалення іржі, і іржа миттєво нагрівається та випаровується для досягнення мети видалення іржі. У порівнянні з традиційним процесом видалення іржі, лазерне видалення іржі може не тільки видалити іржу, але й «випадково» покращити властивості матеріалу, такі як покращення стійкості до окислення, твердості, шорсткості, пасивації тощо, якщо параметри лазера встановлені достатньо З точністю ця конкретна мета може бути досягнута.
Під час лазерного видалення іржі щільність лазерної енергії є дуже важливим параметром. Чим вище щільність енергії лазера, тим вище температура досягається миттєво. Коли щільність енергії лазера збільшується, значення, яке тільки досягає рівня видалення іржі, називається порогом очищення. Значення, яке щойно досягає рівня видалення іржі, називається порогом очищення. Величина, яка пошкоджує основний метал, називається порогом пошкодження. Під час операцій лазерного очищення щільність енергії лазера має бути більшою за поріг очищення та меншою за поріг пошкодження, щоб іржу можна було видалити без пошкодження основного металу. Оптимальне значення становить 80% від порогу пошкодження, що дозволяє досягти найкращого ефекту видалення іржі та найвищої ефективності видалення іржі. Якщо ви хочете покращити інші властивості металевих матеріалів, щільність енергії лазера має бути в межах від 0,8 до 1,2 раза порогового значення пошкодження.
Температура плавлення вуглецевої сталі становить 1470 градусів. Коли вона досягає 1300 градусів, поверхня вуглецевої сталі стане решіткою і утворить щільний шар оксиду. Це рівномірна, невеликої товщини, клітинна дендритна структура "покриття", може покращити стійкість до корозії та стійкість до окислення поверхонь з вуглецевої сталі, що дуже важливо в реальному промисловому виробництві. Він може ефективно захистити металеву матрицю, зменшити швидкість іржі та одночасно покращити механічні властивості.
Ми провели експеримент, використовуючи a100-ватна лазерна очисна машинадля видалення оксидів з поверхні алюмінієвих сплавів і підвищення стійкості металу до окислення. Діаметр лазерної плями становить 70 мкм, а щільність лазерної енергії в 1,1 рази перевищує поріг пошкодження. Після експериментальної операції SEM використовувався для спостереження за станом після видалення іржі, і було виявлено, що на поверхні утворилися мікронаноструктури. Така структура певним чином впливає на гідрофобність, шорсткість і швидкість світлопоглинання матеріалу. Порівняно з вихідним матеріалом:
1. Гідрофобність зменшується, і за різних параметрів гідрофобність сильно змінюється.
2. Покращені механічні властивості та покращена стійкість до деформації стиснення.
3. Підвищена шорсткість. Встановлюючи параметри лазера, ми можемо отримати потрібну шорсткість, і виявлено, що шорсткість металевої поверхні тісно пов’язана зі швидкістю сканування. Чим вище швидкість сканування, тим менша шорсткість.
4. Швидкість поглинання світла значно збільшується, тому що поверхня металу втрачає свій металевий блиск, зменшується кількість світла, відбитого на поверхні металу, і поглинає більше світла.
Іржа - це шар пористої структури. Волога та кисень безперервно проникатимуть у підкладку та викликатимуть подальшу корозію, що призведе до «ефекту Метью» корозії. Корозія буде прискорена в місцях з незначною корозією. Після корозії механічні властивості значно погіршуються, що може легко спричинити нещасні випадки. Якщо покращити антиокислювальні властивості металевої поверхні та додати шар фарби, ймовірність появи іржі може бути значно зменшена. У порівнянні з традиційним піскоструминним видаленням іржі та видаленням іржі хімічним травленням, лазерне видалення іржі може не тільки видалити іржу, але й додати «захисний шар». З точки зору ефективності видалення іржі лазерне видалення іржі тепер може досягати максимум 60 квадратних метрів на годину, що подібно до ефективності видалення іржі піскоструминним способом, але недостатньо високо. З точки зору вартості, лазерне видалення іржі вимагає одноразової покупки машини, яка на наступному етапі коштує дорожче. Витратних матеріалів менше, а вартість одного видалення іржі приблизно така ж або навіть нижча, ніж піскоструминна обробка. Немає проблем із захистом навколишнього середовища, і легко реалізувати автоматизацію роботів. При видаленні іржі на великих площах розрахуйте витрати на охорону навколишнього середовища та витрати на оплату праці. Лазерне видалення Вартість іржі перевершила інші методи видалення іржі.
