Laserové čištění odstraňuje rez a zlepšuje odolnost proti oxidaci
Nov 24, 2023
Laserové odstraňování rzi používá laser k odstranění rzi a rez se okamžitě zahřívá a odpařuje, aby bylo dosaženo účelu odstranění rzi. Ve srovnání s tradičním procesem odstraňování rzi může laserové odstraňování rzi nejen odstranit rez, ale také „mimochodem“ zlepšit vlastnosti materiálu, jako je zlepšení odolnosti proti oxidaci, tvrdost, drsnost, pasivace atd., pokud jsou parametry laseru dostatečně nastaveny S přesností lze tohoto specifického účelu dosáhnout.
Při laserovém odstraňování rzi je hustota energie laseru velmi důležitým parametrem. Čím vyšší je hustota energie laseru, tím vyšší je okamžitě dosažená teplota. S rostoucí hustotou energie laseru se hodnota, která právě dosáhne úrovně odstranění rzi, nazývá prahová hodnota čištění. Hodnota, která právě dosáhne úrovně odstranění rzi, se nazývá prahová hodnota čištění. Hodnota, která poškozuje základní kov, se nazývá práh poškození. Při operacích čištění laserem musí být hustota energie laseru větší než práh čištění a menší než práh poškození, aby bylo možné odstranit rez bez poškození základního kovu. Optimální hodnota je 80 % prahu poškození, čímž lze dosáhnout nejlepšího účinku odstraňování rzi a nejvyšší účinnosti odstraňování rzi. Chcete-li zlepšit další vlastnosti kovových materiálů, hustota energie laseru musí být mezi 0,8násobkem a 1,2násobkem prahu poškození.
Bod tání uhlíkové oceli je 1470 stupňů. Když dosáhne 1300 stupňů, povrch uhlíkové oceli se zmřížuje a vytvoří hustou vrstvu oxidu. Jedná se o jednotnou, malou tloušťku, buněčnou dendritickou strukturu "pokovování", může zlepšit odolnost proti korozi a oxidaci povrchů uhlíkové oceli, což je velmi důležité ve skutečné průmyslové výrobě. Může účinně chránit kovovou matrici, snížit míru rzi a současně zlepšit mechanické vlastnosti.
Provedli jsme experiment s použitím a100-wattový laserový čisticí strojk odstranění oxidů z povrchu hliníkových slitin a zlepšení odolnosti kovu proti oxidaci. Průměr laserové skvrny je 70 um a hustota laserové energie je 1,1násobek prahu poškození. Po experimentální operaci bylo pomocí SEM pozorován stav po odstranění rzi a bylo zjištěno, že na povrchu byly vytvořeny mikro-nano struktury. Tato struktura má určitý vliv na hydrofobnost, drsnost a rychlost absorpce světla materiálu. V porovnání s původním materiálem:
1. Snižuje se hydrofobnost a při různých parametrech se hydrofobicita velmi mění.
2. Zlepšené mechanické vlastnosti a zlepšená odolnost proti deformaci v tlaku.
3. Zvýšená drsnost. Nastavením parametrů laseru můžeme získat drsnost, jakou chceme, a zjistí se, že drsnost kovového povrchu úzce souvisí s rychlostí skenování. Čím vyšší je rychlost skenování, tím nižší je drsnost.
4. Míra absorpce světla je výrazně zvýšena, protože kovový povrch ztrácí svůj kovový lesk, snižuje světlo odražené na kovovém povrchu a absorbuje více světla.
Rez je vrstva porézní struktury. Vlhkost a kyslík budou nepřetržitě pronikat do podkladu a způsobovat další korozi, což vede k „Matthewovu efektu“ koroze. V místech s mírnou korozí bude koroze urychlena. Po korozi se velmi sníží mechanické vlastnosti, což může snadno způsobit nehody. Pokud se zlepší antioxidační vlastnosti kovového povrchu a přidá se vrstva barvy, pravděpodobnost rzi se může výrazně snížit. Ve srovnání s tradičním odstraňováním rzi pískováním a odstraňováním rzi chemickým mořením může laserové odstraňování rzi nejen odstranit rez, ale mimochodem také přidat „ochranný povlak“. Z hlediska účinnosti odstraňování rzi může laserové odstraňování rzi nyní dosahovat maximálně 60 metrů čtverečních/hod, což je obdoba účinnosti odstraňování rzi pískováním, ale není dostatečně vysoká. Co se týče nákladů, laserové odstranění rzi vyžaduje jednorázový nákup stroje, který je v pozdější fázi dražší. Spotřebního materiálu je méně a náklady na jedno odstranění rzi jsou přibližně stejné nebo dokonce nižší než náklady na pískování. V ochraně životního prostředí nejsou žádné problémy a je snadné realizovat automatizaci robotů. Při velkoplošném odstraňování rzi spočítejte náklady na ochranu životního prostředí a mzdové náklady. Odstraňování rzi Cena rzi překonala ostatní metody odstraňování rzi.
