Laserpuhdistus poistaa ruosteen ja parantaa hapettumiskestävyyttä
Nov 24, 2023
Laserruosteenpoisto poistaa ruosteen laserilla, ja ruoste lämpenee ja höyrystyy välittömästi ruosteenpoiston tavoitteen saavuttamiseksi. Verrattuna perinteiseen ruosteenpoistoprosessiin, laserruosteenpoisto ei voi ainoastaan poistaa ruostetta, vaan myös "satunnaisesti" parantaa materiaalin ominaisuuksia, kuten parantaa hapettumiskestävyyttä, kovuutta, karheutta, passivointia jne., kunhan laserparametrit on asetettu tarpeeksi. Tämä erityinen tarkoitus voidaan saavuttaa tarkasti.
Laserruosteenpoistossa laserenergian tiheys on erittäin tärkeä parametri. Mitä suurempi laserenergian tiheys, sitä korkeampi lämpötila saavutetaan välittömästi. Laserenergian tiheyden kasvaessa arvoa, joka juuri saavuttaa ruosteenpoistotason, kutsutaan puhdistuskynnykseksi. Arvoa, joka juuri saavuttaa ruosteenpoistotason, kutsutaan puhdistuskynnykseksi. Arvoa, joka vahingoittaa epäjaloa metallia, kutsutaan vauriokynnykseksi. Laserpuhdistuksessa laserenergian tiheyden tulee olla suurempi kuin puhdistuskynnys ja pienempi kuin vauriokynnys, jotta ruoste voidaan poistaa vahingoittamatta perusmetallia. Optimaalinen arvo on 80 % vaurion kynnysarvosta, millä voidaan saavuttaa paras ruosteenpoistoteho ja korkein ruosteenpoistotehokkuus. Jos haluat parantaa metallimateriaalien muita ominaisuuksia, laserenergian tiheyden tulee olla 0,8-1,2 kertaa vauriokynnys.
Hiiliteräksen sulamispiste on 1470 astetta. Kun se saavuttaa 1300 astetta, hiiliteräksen pinta hilautuu ja muodostaa tiheän oksidikerroksen. Se on yhtenäinen, pieni paksu, solumainen dendriittirakenne "pinnoitus", joka voi parantaa hiiliteräspintojen korroosionkestävyyttä ja hapettumisenkestävyyttä, mikä on erittäin tärkeää varsinaisessa teollisessa tuotannossa. Se voi tehokkaasti suojata metallimatriisia, vähentää ruostenopeutta ja parantaa mekaanisia ominaisuuksia samanaikaisesti.
Olemme tehneet kokeen käyttämällä a100-wattinen laserpuhdistuskonepoistaa oksideja alumiiniseosten pinnalta ja parantaa metallin hapettumiskestävyyttä. Laserpisteen halkaisija on 70 um ja laserenergian tiheys on 1,1 kertaa vauriokynnys. Kokeellisen toiminnan jälkeen ruosteenpoiston jälkeistä tilaa tarkkailtiin SEM:llä, ja pinnalle todettiin mikronanorakenteita. Tällä rakenteella on tietty vaikutus materiaalin hydrofobisuuteen, karheuteen ja valon absorptionopeuteen. Alkuperäiseen materiaaliin verrattuna:
1. Hydrofobisuus pienenee, ja eri parametreilla hydrofobisuus muuttuu suuresti.
2. Parannetut mekaaniset ominaisuudet ja parempi puristusmuodonmuutoskestävyys.
3. Lisääntynyt karheus. Laserparametreja asettamalla saadaan haluttu karheus ja havaitaan, että metallipinnan karheus liittyy läheisesti skannausnopeuteen. Mitä nopeampi skannausnopeus, sitä pienempi on karheus.
4. Valon absorptionopeus kasvaa huomattavasti, koska metallipinta menettää metallisen kiillonsa, vähentää metallipinnalle heijastuvaa valoa ja absorboi enemmän valoa.
Ruoste on huokoisen rakenteen kerros. Kosteus ja happi tunkeutuvat jatkuvasti alustaan ja aiheuttavat lisäkorroosiota, mikä johtaa korroosion "Matthew-efektiin". Korroosio kiihtyy paikoissa, joissa on vähäistä korroosiota. Korroosion jälkeen mekaaniset ominaisuudet heikkenevät huomattavasti, mikä voi aiheuttaa helposti onnettomuuksia. Jos metallipinnan hapettumisenesto-ominaisuuksia parannetaan ja maalikerros lisätään, voidaan ruostumisen todennäköisyyttä vähentää huomattavasti. Verrattuna perinteiseen hiekkapuhallusruosteenpoistoon ja kemialliseen peittausruosteenpoistoon, laserruosteenpoisto ei ainoastaan poista ruostetta, vaan myös lisää "suojapinnoitetta". Ruosteenpoistotehokkuuden näkökulmasta ruosteenpoisto laserilla voi nyt saavuttaa maksimissaan 60 neliömetriä/tunti, mikä vastaa hiekkapuhallusruosteenpoiston tehokkuutta, mutta ei ole tarpeeksi korkea. Laserruosteenpoisto vaatii kustannuksiltaan kertaluonteisen koneen oston, joka maksaa myöhemmässä vaiheessa enemmän. Kuluvia tarvikkeita on vähemmän, ja yhden ruosteenpoiston hinta on suunnilleen sama tai jopa alhaisempi kuin hiekkapuhalluksen hinta. Ympäristönsuojelussa ei ole ongelmia, ja robottiautomaatio on helppo toteuttaa. Suuren alueen ruosteenpoistossa laske ympäristönsuojelukustannukset ja työvoimakustannukset. Laserpoisto Ruosteen kustannukset ovat ylittäneet muut ruosteenpoistomenetelmät.
