La neteja amb làser elimina l'òxid i millora la resistència a l'oxidació
Nov 24, 2023
L'eliminació d'òxid per làser utilitza làser per eliminar l'òxid, i l'òxid s'escalfa instantàniament i es vaporitza per aconseguir el propòsit d'eliminar l'òxid. En comparació amb el procés tradicional d'eliminació de l'òxid, l'eliminació de l'òxid per làser no només pot eliminar l'òxid, sinó que també millora "per cert" les propietats del material, com ara la millora de la resistència a l'oxidació, la duresa, la rugositat, la passivació, etc., sempre que els paràmetres del làser estiguin prou establerts. Amb precisió, aquest propòsit específic es pot aconseguir.
En l'eliminació d'òxid làser, la densitat d'energia del làser és un paràmetre molt important. Com més gran sigui la densitat d'energia del làser, més alta serà la temperatura a l'instant. A mesura que augmenta la densitat d'energia del làser, el valor que acaba d'arribar al nivell d'eliminació d'òxid s'anomena llindar de neteja. El valor que acaba d'arribar al nivell d'eliminació d'òxid s'anomena llindar de neteja. El valor que danya el metall base s'anomena llindar de dany. En les operacions de neteja amb làser, la densitat d'energia del làser ha de ser superior al llindar de neteja i inferior al llindar de dany, de manera que l'òxid es pugui eliminar sense danyar el metall base. El valor òptim és el 80% del llindar de danys, que pot aconseguir el millor efecte d'eliminació d'òxid i la màxima eficiència d'eliminació d'òxid. Si voleu millorar altres propietats dels materials metàl·lics, la densitat d'energia del làser ha d'estar entre 0,8 vegades i 1,2 vegades el llindar de dany.
El punt de fusió de l'acer al carboni és de 1470 graus. Quan arribi als 1300 graus, la superfície de l'acer al carboni s'entrellaçarà i formarà una densa capa d'òxid. Es tracta d'un "revestiment" d'estructura dendrítica cel·lular uniforme, de petit gruix, que pot millorar la resistència a la corrosió i la resistència a l'oxidació de les superfícies d'acer al carboni, que és molt important en la producció industrial real. Pot protegir eficaçment la matriu metàl·lica, reduir la taxa d'òxid i millorar les propietats mecàniques alhora.
Hem fet un experiment, utilitzant aMàquina de neteja làser de 100-wattsper eliminar els òxids de la superfície dels aliatges d'alumini i millorar la resistència a l'oxidació del metall. El diàmetre del punt làser és de 70um i la densitat d'energia del làser és 1,1 vegades el llindar de dany. Després de l'operació experimental, es va utilitzar SEM per observar la condició després de l'eliminació de l'òxid i es va trobar que es van generar estructures micro-nano a la superfície. Aquesta estructura té un cert impacte en la hidrofobicitat, la rugositat i la taxa d'absorció de la llum del material. En comparació amb el material original:
1. La hidrofobicitat disminueix, i sota diferents paràmetres, la hidrofobicitat canvia molt.
2. Propietats mecàniques millorades i resistència a la deformació per compressió millorada.
3. Augment de la rugositat. En establir els paràmetres làser, podem obtenir la rugositat que volem i es constata que la rugositat de la superfície metàl·lica està estretament relacionada amb la velocitat d'escaneig. Com més ràpida sigui la velocitat d'escaneig, menor serà la rugositat.
4. La taxa d'absorció de llum augmenta molt perquè la superfície metàl·lica perd la seva brillantor metàl·lica, redueix la llum reflectida a la superfície metàl·lica i absorbeix més llum.
L'òxid és una capa d'estructura porosa. La humitat i l'oxigen penetraran contínuament al substrat i provocaran més corrosió, donant lloc a l'"efecte Mateu" de la corrosió. La corrosió s'accelerarà en llocs amb una lleugera corrosió. Després de la corrosió, les propietats mecàniques es reduiran molt, cosa que pot provocar accidents fàcilment. Si es milloren les propietats anti-oxidació de la superfície metàl·lica i s'afegeix una capa de pintura, la probabilitat d'oxidació es pot reduir molt. En comparació amb l'eliminació tradicional de l'òxid per sorra i l'eliminació de l'òxid per decapat químic, l'eliminació d'òxid per làser no només pot eliminar l'òxid, sinó que també pot afegir una "capa protectora". Des de la perspectiva de l'eficiència d'eliminació de l'òxid, l'eliminació d'òxid per làser ara pot arribar a un màxim de 60 metres quadrats/hora, que és similar a l'eficiència de l'eliminació de l'òxid amb sorra, però no és prou alta. Pel que fa al cost, l'eliminació de l'òxid per làser requereix una compra única de la màquina, que costa més en la fase posterior. Hi ha menys consumibles i el cost d'una única eliminació d'òxid és aproximadament el mateix o fins i tot més baix que el de la neteja amb sorra. No hi ha problemes en la protecció del medi ambient, i és fàcil realitzar l'automatització del robot. En l'eliminació d'òxid d'una gran superfície, calculeu els costos de protecció del medi ambient i els costos laborals. Eliminació per làser El cost de l'òxid ha superat altres mètodes d'eliminació d'òxid.
