Laserreiniging verwijdert roest en verbetert de oxidatieweerstand
Nov 24, 2023
Laserroestverwijdering maakt gebruik van laser om roest weg te nemen, en de roest warmt onmiddellijk op en verdampt om het doel van roestverwijdering te bereiken. Vergeleken met het traditionele roestverwijderingsproces kan laserroestverwijdering niet alleen roest verwijderen, maar ook "incidenteel" de materiaaleigenschappen verbeteren, zoals het verbeteren van de oxidatieweerstand, hardheid, ruwheid, passivatie, enz., zolang de laserparameters voldoende zijn ingesteld Met precisie kan dit specifieke doel worden bereikt.
Bij laserroestverwijdering is de laserenergiedichtheid een zeer belangrijke parameter. Hoe hoger de laserenergiedichtheid, hoe hoger de temperatuur die onmiddellijk wordt bereikt. Naarmate de energiedichtheid van de laser toeneemt, wordt de waarde die net het niveau van roestverwijdering bereikt, de reinigingsdrempel genoemd. De waarde die net het niveau van roestverwijdering bereikt, wordt de reinigingsdrempel genoemd. De waarde die het basismetaal beschadigt, wordt de schadedrempel genoemd. Bij laserreinigingsoperaties moet de laserenergiedichtheid groter zijn dan de reinigingsdrempel en kleiner dan de schadedrempel, zodat roest kan worden verwijderd zonder het basismetaal te beschadigen. De optimale waarde is 80% van de schadedrempel, waarmee het beste roestverwijderingseffect en de hoogste roestverwijderingsefficiëntie kan worden bereikt. Als u andere eigenschappen van metalen materialen wilt verbeteren, moet de laserenergiedichtheid tussen 0,8 keer en 1,2 keer de schadedrempel liggen.
Het smeltpunt van koolstofstaal is 1470 graden. Wanneer het een temperatuur van 1300 graden bereikt, zal het oppervlak van koolstofstaal roosters vormen en een dichte oxidelaag vormen. Het is een uniforme, kleine dikke, cellulaire dendritische structuur "plating", die de corrosieweerstand en oxidatieweerstand van koolstofstalen oppervlakken kan verbeteren, wat erg belangrijk is bij de daadwerkelijke industriële productie. Het kan de metaalmatrix effectief beschermen, de roestsnelheid verminderen en tegelijkertijd de mechanische eigenschappen verbeteren.
We hebben een experiment gedaan met behulp van a100-Watt laserreinigingsmachineom oxiden van het oppervlak van aluminiumlegeringen te verwijderen en de oxidatieweerstand van het metaal te verbeteren. De laserpuntdiameter is 70 µm en de laserenergiedichtheid is 1,1 keer de schadedrempel. Na de experimentele operatie werd SEM gebruikt om de toestand na het verwijderen van roest te observeren, en er werd vastgesteld dat er micro-nanostructuren op het oppervlak werden gegenereerd. Deze structuur heeft een zekere invloed op de hydrofobiciteit, ruwheid en lichtabsorptiesnelheid van het materiaal. Vergeleken met het originele materiaal:
1. De hydrofobiciteit neemt af, en onder verschillende parameters verandert de hydrofobiciteit sterk.
2. Verbeterde mechanische eigenschappen en verbeterde weerstand tegen drukvervorming.
3. Verhoogde ruwheid. Door de laserparameters in te stellen, kunnen we de gewenste ruwheid verkrijgen, en het blijkt dat de ruwheid van het metalen oppervlak nauw verband houdt met de scansnelheid. Hoe hoger de scansnelheid, hoe lager de ruwheid.
4. De lichtabsorptiesnelheid wordt aanzienlijk verhoogd omdat het metalen oppervlak zijn metaalachtige glans verliest, het licht dat op het metalen oppervlak wordt gereflecteerd vermindert en meer licht absorbeert.
Roest is een laag met een poreuze structuur. Vocht en zuurstof zullen voortdurend in het substraat binnendringen en verdere corrosie veroorzaken, wat leidt tot het "Matthew-effect" van corrosie. Op plaatsen met lichte corrosie zal de corrosie versneld worden. Na corrosie zullen de mechanische eigenschappen sterk verminderen, wat gemakkelijk tot ongelukken kan leiden. Als de antioxidatie-eigenschappen van het metaaloppervlak worden verbeterd en er een verflaag wordt aangebracht, kan de kans op roest sterk worden verminderd. Vergeleken met de traditionele zandstraalroestverwijdering en chemische beitsroestverwijdering, kan laserroestverwijdering niet alleen roest verwijderen, maar trouwens ook een "beschermende laag" toevoegen. Vanuit het oogpunt van roestverwijderingsefficiëntie kan laserroestverwijdering nu een maximum van 60 vierkante meter per uur bereiken, wat vergelijkbaar is met de efficiëntie van zandstralen, maar niet hoog genoeg is. Wat de kosten betreft, vereist laserroestverwijdering een eenmalige aanschaf van de machine, wat in een later stadium duurder is. Er zijn minder verbruiksartikelen en de kosten van een enkele roestverwijdering zijn ongeveer hetzelfde of zelfs lager dan die van zandstralen. Er zijn geen problemen op het gebied van milieubescherming en het is eenvoudig om robotautomatisering te realiseren. Bereken bij het ontroesten van grote oppervlakken de kosten voor milieubescherming en arbeidskosten. Laserverwijdering De kosten van roest zijn hoger dan die van andere roestverwijderingsmethoden.
