La pulizia laser rimuove la ruggine e migliora la resistenza all'ossidazione
Nov 24, 2023
La rimozione laser della ruggine utilizza il laser per eliminare la ruggine e la ruggine si riscalda e vaporizza istantaneamente per raggiungere lo scopo di rimozione della ruggine. Rispetto al tradizionale processo di rimozione della ruggine, la rimozione della ruggine tramite laser può non solo rimuovere la ruggine, ma anche "incidentalmente" migliorare le proprietà del materiale, come migliorare la resistenza all'ossidazione, la durezza, la ruvidità, la passivazione, ecc., purché i parametri del laser siano sufficientemente impostati Con precisione, questo scopo specifico può essere raggiunto.
Nella rimozione della ruggine tramite laser, la densità dell'energia laser è un parametro molto importante. Maggiore è la densità di energia del laser, maggiore è la temperatura raggiunta istantaneamente. All'aumentare della densità dell'energia laser, il valore che raggiunge appena il livello di rimozione della ruggine viene chiamato soglia di pulizia. Il valore che raggiunge appena il livello di rimozione della ruggine è chiamato soglia di pulizia. Il valore che danneggia il metallo base è chiamato soglia di danno. Nelle operazioni di pulizia laser, la densità dell'energia laser deve essere maggiore della soglia di pulizia e inferiore alla soglia di danneggiamento, in modo che la ruggine possa essere rimossa senza danneggiare il metallo base. Il valore ottimale è l'80% della soglia di danno, che può ottenere il miglior effetto di rimozione della ruggine e la massima efficienza di rimozione della ruggine. Se si desidera migliorare altre proprietà dei materiali metallici, la densità di energia del laser deve essere compresa tra 0,8 e 1,2 volte la soglia di danno.
Il punto di fusione dell'acciaio al carbonio è di 1470 gradi. Quando raggiunge i 1300 gradi, la superficie dell'acciaio al carbonio si reticola e forma un denso strato di ossido. Si tratta di una "placcatura" con struttura dendritica cellulare uniforme, di piccolo spessore, in grado di migliorare la resistenza alla corrosione e all'ossidazione delle superfici in acciaio al carbonio, che è molto importante nella produzione industriale effettiva. Può proteggere efficacemente la matrice metallica, ridurre il tasso di ruggine e allo stesso tempo migliorare le proprietà meccaniche.
Abbiamo fatto un esperimento, utilizzando amacchina per la pulizia laser da 100-wattper rimuovere gli ossidi dalla superficie delle leghe di alluminio e migliorare la resistenza all'ossidazione del metallo. Il diametro del punto laser è 70um e la densità dell'energia laser è 1,1 volte la soglia di danno. Dopo l'operazione sperimentale, è stato utilizzato il SEM per osservare le condizioni dopo la rimozione della ruggine e si è scoperto che sulla superficie venivano generate micro-nanostrutture. Questa struttura ha un certo impatto sull'idrofobicità, sulla ruvidità e sul tasso di assorbimento della luce del materiale. Rispetto al materiale originale:
1. L'idrofobicità diminuisce e, in base a diversi parametri, l'idrofobicità cambia notevolmente.
2. Proprietà meccaniche migliorate e migliore resistenza alla deformazione compressiva.
3. Maggiore rugosità. Impostando i parametri del laser, possiamo ottenere la rugosità che desideriamo e si è riscontrato che la rugosità della superficie metallica è strettamente correlata alla velocità di scansione. Maggiore è la velocità di scansione, minore è la ruvidità.
4. Il tasso di assorbimento della luce aumenta notevolmente perché la superficie metallica perde la sua lucentezza metallica, riduce la luce riflessa sulla superficie metallica e assorbe più luce.
La ruggine è uno strato di struttura porosa. L'umidità e l'ossigeno penetreranno continuamente nel substrato e causeranno ulteriore corrosione, portando all'effetto Matthew della corrosione. La corrosione sarà accelerata nei luoghi con leggera corrosione. Dopo la corrosione, le proprietà meccaniche saranno notevolmente ridotte, il che può facilmente causare incidenti. Se si migliorano le proprietà antiossidanti della superficie metallica e si aggiunge uno strato di vernice, la probabilità di ruggine può essere notevolmente ridotta. Rispetto alla tradizionale rimozione della ruggine con sabbiatura e alla rimozione della ruggine con decapaggio chimico, la rimozione della ruggine con il laser non solo può rimuovere la ruggine, ma anche aggiungere uno "strato protettivo". Dal punto di vista dell’efficienza nella rimozione della ruggine, la rimozione della ruggine tramite laser può ora raggiungere un massimo di 60 metri quadrati/ora, che è simile all’efficienza della rimozione della ruggine tramite sabbiatura, ma non è sufficientemente elevata. In termini di costi, la rimozione della ruggine tramite laser richiede l’acquisto una tantum della macchina, che nella fase successiva costerà di più. Ci sono meno materiali di consumo e il costo di una singola rimozione della ruggine è quasi uguale o addirittura inferiore a quello della sabbiatura. Non ci sono problemi nella protezione dell'ambiente ed è facile realizzare l'automazione robotica. Nella rimozione della ruggine su grandi aree, calcolare i costi di protezione ambientale e i costi di manodopera. Rimozione laser Il costo della ruggine ha superato altri metodi di rimozione della ruggine.
