Laserpuhastus eemaldab rooste ja parandab oksüdatsioonikindlust
Nov 24, 2023
Laserroosteeemaldus kasutab rooste eemaldamiseks laserit ning rooste soojeneb ja aurustub koheselt, et saavutada rooste eemaldamise eesmärk. Võrreldes traditsioonilise rooste eemaldamise protsessiga, ei saa laserrooste eemaldamine mitte ainult roostet eemaldada, vaid ka "juhuslikult" parandada materjali omadusi, näiteks parandada oksüdatsioonikindlust, kõvadust, karedust, passiivsust jne, kui laseri parameetrid on piisavalt seatud. Täpselt saab selle konkreetse eesmärgi saavutada.
Laserrooste eemaldamisel on laseri energiatihedus väga oluline parameeter. Mida suurem on laseri energiatihedus, seda kõrgem on temperatuur koheselt. Laseri energiatiheduse kasvades nimetatakse väärtust, mis jõuab just rooste eemaldamise tasemeni, puhastusläveks. Väärtust, mis jõuab just rooste eemaldamise tasemeni, nimetatakse puhastusläveks. Väärtust, mis kahjustab mitteväärismetalli, nimetatakse kahjuläveks. Laserpuhastusoperatsioonidel peab laseri energiatihedus olema suurem kui puhastuslävi ja väiksem kui kahjulävi, et roostet saaks eemaldada mitteväärismetalli kahjustamata. Optimaalne väärtus on 80% kahjustuse lävest, mis võib saavutada parima rooste eemaldamise efekti ja kõrgeima rooste eemaldamise efektiivsuse. Kui soovite parandada metallmaterjalide muid omadusi, peab laseri energiatihedus olema 0,8–1,2 korda suurem kui kahjustuslävi.
Süsinikterase sulamistemperatuur on 1470 kraadi. Kui see jõuab 1300 kraadini, läheb süsinikterase pind võre ja moodustab tiheda oksiidikihi. See on ühtlane, väikese paksusega rakuline dendriitstruktuuriga "plaadistus", mis võib parandada süsinikterasest pindade korrosioonikindlust ja oksüdatsioonikindlust, mis on tegelikus tööstuslikus tootmises väga oluline. See võib tõhusalt kaitsta metallmaatriksit, vähendada rooste kiirust ja parandada samal ajal mehaanilisi omadusi.
Oleme teinud katse, kasutades a100-vatine laserpuhastusmasinoksiidide eemaldamiseks alumiiniumisulamite pinnalt ja metalli oksüdatsioonikindluse parandamiseks. Laserpunkti läbimõõt on 70 um ja laseri energiatihedus on 1,1 korda suurem kui kahjustuslävi. Pärast katseoperatsiooni kasutati rooste eemaldamise järgse seisundi jälgimiseks SEM-i ja leiti, et pinnale tekkisid mikro-nanostruktuurid. Sellel struktuuril on teatav mõju materjali hüdrofoobsusele, karedusele ja valguse neeldumiskiirusele. Võrreldes originaalmaterjaliga:
1. Hüdrofoobsus väheneb ja erinevate parameetrite juures muutub hüdrofoobsus oluliselt.
2. Paremad mehaanilised omadused ja parem survedeformatsioonikindlus.
3. Suurenenud karedus. Laseri parameetreid seadistades saame soovitud kareduse ning leitakse, et metallpinna karedus on tihedalt seotud skaneerimiskiirusega. Mida suurem on skaneerimiskiirus, seda väiksem on karedus.
4. Valguse neeldumiskiirus suureneb oluliselt, kuna metallpind kaotab oma metallilise läike, vähendab metallpinnal peegelduvat valgust ja neelab rohkem valgust.
Rooste on poorse struktuuriga kiht. Niiskus ja hapnik tungivad pidevalt aluspinna sisse ja põhjustavad täiendavat korrosiooni, mis viib korrosiooni "Matthew efektini". Kerge korrosiooniga kohtades kiireneb korrosioon. Pärast korrosiooni vähenevad mehaanilised omadused oluliselt, mis võib kergesti põhjustada õnnetusi. Kui parandada metallpinna oksüdatsioonivastaseid omadusi ja lisada värvikiht, saab rooste tekkimise tõenäosust oluliselt vähendada. Võrreldes traditsioonilise liivapritsiga rooste eemaldamisega ja rooste keemilise marineerimisega, ei saa laserrooste eemaldamine mitte ainult roostet eemaldada, vaid lisada muide ka "kaitsekihti". Rooste eemaldamise efektiivsuse vaatenurgast võib laserrooste eemaldamine nüüd ulatuda maksimaalselt 60 ruutmeetrini/tunnis, mis on sarnane liivapritsiga rooste eemaldamise efektiivsusega, kuid ei ole piisavalt kõrge. Kulude osas nõuab laserrooste eemaldamine masina ühekordset ostmist, mis hilisemas etapis maksab rohkem. Kulumaterjale on vähem ja ühekordse rooste eemaldamise hind on ligikaudu sama või isegi madalam kui liivapritsiga puhastamisel. Keskkonnakaitses probleeme pole ja robotite automatiseerimist on lihtne realiseerida. Suure ala rooste eemaldamisel arvutage välja keskkonnakaitsekulud ja tööjõukulud. Lasereemaldus Rooste maksumus on ületanud muud rooste eemaldamise meetodid.