تمیز کردن لیزر زنگ زدگی را از بین می برد و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد
Nov 24, 2023
لیزر زدودن زنگ از لیزر برای از بین بردن زنگ استفاده می کند و زنگ فوراً گرم شده و تبخیر می شود تا به هدف از بین بردن زنگ دست یابد. در مقایسه با فرآیند حذف زنگ سنتی، حذف زنگ لیزری نه تنها می تواند زنگ زدگی را حذف کند، بلکه "اتفاقا" خواص مواد مانند بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون، سختی، زبری، غیرفعال شدن و غیره را تا زمانی که پارامترهای لیزر به اندازه کافی تنظیم شده باشند، بهبود می بخشد. با دقت می توان به این هدف خاص دست یافت.
در حذف زنگ لیزر، چگالی انرژی لیزر یک پارامتر بسیار مهم است. هر چه چگالی انرژی لیزر بیشتر باشد، دمای فوراً بالاتر می رود. با افزایش چگالی انرژی لیزر، مقداری که تازه به سطح حذف زنگ زدگی می رسد، آستانه تمیز کردن نامیده می شود. مقداری که فقط به سطح حذف زنگ زدگی می رسد آستانه تمیز کردن نامیده می شود. مقداری که به فلز پایه آسیب می رساند آستانه آسیب نامیده می شود. در عملیات تمیز کردن لیزر، چگالی انرژی لیزر باید بیشتر از آستانه تمیز کردن و کمتر از آستانه آسیب باشد، تا زنگ زدگی بدون آسیب به فلز پایه حذف شود. مقدار بهینه 80% آستانه آسیب است که میتواند بهترین اثر حذف زنگ و بالاترین راندمان حذف زنگ را به دست آورد. اگر می خواهید خواص دیگر مواد فلزی را بهبود ببخشید، چگالی انرژی لیزر باید بین 0.8 برابر تا 1.2 برابر آستانه آسیب باشد.
نقطه ذوب فولاد کربن 1470 درجه است. هنگامی که به 1300 درجه می رسد، سطح فولاد کربنی مشبک می شود و یک لایه اکسید متراکم تشکیل می دهد. این یک ساختار دندریتی یکنواخت، ضخیم کوچک و سلولی "آبکاری" است که می تواند مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون سطوح فولاد کربنی را بهبود بخشد، که در تولید صنعتی واقعی بسیار مهم است. این می تواند به طور موثر از ماتریس فلز محافظت کند، میزان زنگ زدگی را کاهش دهد و همزمان خواص مکانیکی را بهبود بخشد.
ما آزمایشی را با استفاده از a انجام دادیم100-ماشین تمیز کردن لیزر واتبرای حذف اکسیدها از سطح آلیاژهای آلومینیوم و بهبود مقاومت اکسیداسیون فلز. قطر نقطه لیزر 70 میلی متر است و چگالی انرژی لیزر 1.1 برابر آستانه آسیب است. پس از عملیات آزمایشی، از SEM برای مشاهده شرایط پس از زدودن زنگ استفاده شد و مشخص شد که ساختارهای میکرو نانویی بر روی سطح ایجاد شده است. این ساختار تأثیر خاصی بر آبگریزی، زبری و میزان جذب نور ماده دارد. در مقایسه با مواد اصلی:
1. آب گریزی کاهش می یابد و تحت پارامترهای مختلف، آب گریزی به شدت تغییر می کند.
2. بهبود خواص مکانیکی و بهبود مقاومت در برابر تغییر شکل فشاری.
3. افزایش زبری. با تنظیم پارامترهای لیزر می توانیم زبری مورد نظر خود را بدست آوریم و مشخص شد که زبری سطح فلز با سرعت اسکن ارتباط نزدیکی دارد. هرچه سرعت اسکن بیشتر باشد، زبری کمتر است.
4. سرعت جذب نور به شدت افزایش می یابد زیرا سطح فلز درخشش فلزی خود را از دست می دهد، نور منعکس شده بر روی سطح فلز را کاهش می دهد و نور بیشتری را جذب می کند.
زنگ لایه ای از ساختار متخلخل است. رطوبت و اکسیژن به طور مداوم به زیرلایه نفوذ می کند و باعث خوردگی بیشتر می شود که منجر به "اثر متیو" خوردگی می شود. خوردگی در مکان هایی با خوردگی خفیف تسریع می شود. پس از خوردگی، خواص مکانیکی تا حد زیادی کاهش می یابد که به راحتی می تواند باعث بروز حوادث شود. اگر خواص ضد اکسیداسیون سطح فلز بهبود یابد و یک لایه رنگ به آن اضافه شود، احتمال زنگ زدگی می تواند تا حد زیادی کاهش یابد. در مقایسه با حذف زنگ زدگی سنتی با سندبلاست و از بین بردن زنگ ترشی شیمیایی، حذف زنگ لیزری نه تنها می تواند زنگ زدگی را از بین ببرد، بلکه یک "روکش محافظ" نیز اضافه می کند. از منظر راندمان زدودن زنگ، زدودن زنگ لیزری اکنون می تواند حداکثر به 60 متر مربع در ساعت برسد، که مشابه بازده حذف زنگ سندبلاست است، اما به اندازه کافی بالا نیست. از نظر هزینه، زدودن زنگ لیزری نیاز به خرید یک بار دستگاه دارد که در مرحله بعد هزینه بیشتری دارد. مواد مصرفی کمتری وجود دارد و هزینه یکبار زدودن زنگ تقریباً مشابه یا حتی کمتر از سندبلاست است. هیچ مشکلی در حفاظت از محیط زیست وجود ندارد و به راحتی می توان به اتوماسیون ربات پی برد. در حذف زنگ زدگی در سطح وسیع، هزینه های حفاظت از محیط زیست و هزینه های نیروی کار را محاسبه کنید. حذف لیزر هزینه زنگ زدگی از سایر روش های حذف زنگ پیشی گرفته است.
