Лазерын цэвэрлэгчийн тусламжтайгаар металлын онцоос ямар үр дүнтэй арилгах вэ?

Хэрхэн Лазер Цэвэрлэх Төхөөрөмжүүд Металл гадаргуугаас цэцгийг арилгах

Цэвдэг арилгахад лазерын абляци, уурших, сонгон шингээх үзэгдэл

Лазерийн цэвэрлэгээний систем нь түргэн лазерын гэрлийн цохилтыг ашиглан фотохимийн абляцийн зарчмаар руст (шуудуу) -ийг зайлуулдаг бөгөөд ихэвчлэн ойролцоогоор 10-200 наносекундын хооронд үргэлжилдэг. Үүний үед лазерын энерги нь төмрийн исэлдэлт эхлэх цэгийг даван туулдаг. Энэ цэг нь квадрат сантиметр тутамд 0.5-2 жоуль хооронд байдаг. Гэхдээ энд хамгийн ухаалаг зүйл бол металлын өөрөө задрах эрс тэс дэвшлийн доор, өөрөөр хэлбэл ганын хувьд квадрат сантиметр тутамд 4-6 жоульд үлдэж байна. Энэ ялгаа нь шуудуу бараг уур болон хувирч, доод талын сайн металл хэвээр үлдэхийг хангана. 2023 онд хийгдсэн зарим сүүлийн үеийн судалгаа эдгээр лазерийн бодит нөхцөлд үзүүлэх үр дүнг судалж, 100 ваттын чадалтай үед төмрийн гадаргуугийн бараг бүх шуудууг зайлуулж чаддаг байсан бөгөөд хамгийн чухал нь гадаргуугийн бүтэцэд ямар ч хохирол учруулаагүй.

Металлын янз бүрийн төрлөөр үр дүнтэй байдал: Ган, зэвэрдэггүй ган, хайлш

Зэвэрдэггүй ган дахь хромын исийн давхарга лазерын шингээлтийг сайжруулдаг бөгөөд нүүрстөрөгчтэй гангуудтай харьцуулахад энерги зарцуулалтыг 25%-иар бууруулдаг.

Туршлагын жишээ: Үйлдвэрийн хоолойд зэвэрсэн зэвэрдэггүй ганг лазераар цэвэрлэх

316L зэвэрдэггүй гангаар хийсэн далайн эцсийн 3 км урт хоолойн 2023 оны шинжилгээний дүнгээр:

• химийн аргаар цэвэрлэхтэй харьцуулахад гар ажлын цагийг 98% бууруулсан
• 1.2 мм зузаан ханатай үед суурь материал деформацид ороогүй
• элсээр цэвэрлэх аргын 6 сарын дараа дахин зэвэрсэнтэй харьцуулахад 14 сарын турш зэврэлт дахин тохиолдоогүй

75 Вт-ын ширхэг лазерийг 1000 мм/с хурдтайгаар ашиглан 12 мкм зузаан зэсийн давхаргад бүрэн исийг авчихсан.

Лазер ба уламжлалт аргаар зэвийг цэвэрлэх: Үр ашгийн хувьд болон гүйцэтгэлийн харьцуулалт

Хурд ба нээлттэй байдлын хувьд: Лазераар цэвэрлэх, гар аргаар засварлах, элсээр цэвэрлэхтэй харьцуулалт

Лазерын цэвэрлэгээ нь цагаар биш минутаар хийгдэх цэвэрлэлтийн ажлыг гүйцэтгэж, гар аргаар засварлах, эсвэл элсээр бохирлох арга замаас илүү үр дүнтэй байдаг. Импульст лазерын систем нь төвөгтэй бус металл гадаргууг цэвэрлэдэг 3–5 дахин хурдан бохирлохоос сэргийлэх арга замаас, үйлдвэрлэлийн их хэмжээний үйл ажиллагаанд зогсолтын цагийг хамгийн бага болгох нь маш чухал учраас илүү давуу талтай.

Тоон харьцуулалт: Цаг, хөдөлмөрийн болон үйл ажиллагааны үр ашгийн сайжруулалт

2023 оны харьцуулах шинжилгээ нь лазераар цэвэрлэх аргын давуу талыг илтгэж байна:

Материал судлалын судлаачдын мэдэлгүйгээр, лазерын систем нь 90 хувиар илүү хурдан боловсруулалт хийдэг бөгөөд хоёрдогч хаягдал цэвэрлэх процессыг бүрэн арилгадаг.

Лазерын цэвэрлэгээний технологийн хязгаарлалт ба нөхцөл байдлын хувьд эрсдэл учрах асуудлууд

Лазерын цэвэрлэгээ нь илүүтэй унасан гадаргуу эсвэл 500В-с дээш чадал шаарддаг нийлмэл исэлдэж хувирсан хайлшийн хувьд үр дүнтэй байдал багатай. Мөн жижиг хэмжээний эсвэл цөөн тохиолдолд ашиглах үед өртөг нь ихэсдэг тул илүү хуучин арга замууд илүү практиктай байж болно.

Металлын үйлчилгээнд лазерийн цэвэрлэгээний машин ашиглах үндсэн давуу талууд

Хүрэлцэхгүй байх процесс материаллын бүтцийг болон нарийвчлалыг хадгална

Физик хүрэлцэхгүй байх замаар лазерын цэвэрлэгээ нь зүсэх, муруйх зэрэг механик арга замуудаас үүдэлтэй жижиг зурзарыг болон муруйцыг устгана. Тодорхой тохируулгатай лазерын туяа зөвхөн хаягдлыг хассан боловч анхны металл материалын шинж чанарыг хадгална. Энэ нь онгоцны болон эмнэлгийн деталийн хувьд маш чухал юм. Судалгааны дагуу лазераар цэвэрлэсэн металлууд нь анхны хуваарийн хүчний 99%-ийг хадгалдаг.

Аюулгүй байдал сайжирсан: Химийн бодис эсвэл зүсэх материал шаардлагагүй

Операторууд метил этил кетон (MEK) болон цахиурлагийн тоос зэрэг аж үйлдвэрийн амьсгалын замын 42% тохиолдлын шалтгаан болдог хоёр хортой бодисаас хамгаалагдсан байдаг (Мэргэжлийн аюулгүй байдлын газар, 2023). Хаалттай систем нь нисэж буй хэсгүүдээс үүсэх эрсдэлийг багасгаж, ISO 45001 аюулгүй байдлын стандартад нийцдэг.

Амьдралын бусад үзүүлэлт: Химийн хаягдалгүй, тоосонцрын ялгаралт багасч

Лазерын цэвэрлэгээ нь хэрэглээний элс, уусгагчийн үлдэгдэл үүсгэдэггүй тул хортой хаягдал бүрэн арилгана. Жижиг ширхэгийн ялгаралт 0.1 мг/м³-аас доош байх бөгөөд ажлын байрын агаарын чанарын талаарх Европын Холбооны 2019/1302 зааварт нийцэж, хаягдалыг хаяхгүйгээр дугуй эдийн засгийн зорилтот бодлогыг дэмждэг.

Эхний хөрөнгө оруулалт өндөр байсан ч урт хугацааны хэмнэлт

Эхний зардал элсээр элс лацах системээс 2–3 дахин өндөр боловч лазерын систем нь хэрэглэгдэх материал төхөөрөмжийг ашиглах цагийг багасгаж, үйл эксплуатацийн зардлыг 30–50% хүртэл бууруулдаг. 2024 оны материал ашиглалтын судалгаанд авто үйлдвэрлэгчид медиа болон хаях төлбөрөөс хэмнэснээр хөрөнгө оруулалтаа 14 сарын дотор нөхөн авдаг байв.

Лазерийн гадаргуугийн бэлтгэлтэй хамт тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацааг сунгах

2023 оны коррозийн эсрэг судалгаагаар лазераар цэвэрлэснээр металл тоног төхөөрөмжийн үйлчилгээний хугацаа 30–70%-иар сунаж байна. Молекул түвшинд бохирдлыг арилгаж, суурь материал нь хэвээр хадгалагдах нь давталттай коррозийн эсрэг тэсвэрт чанарыг ихэд сайжруулдаг.

Лазераар гадаргууг бүрэн цэвэрлэх замаар коррозийн давталтыг бууруулах

Уламжлалт аргууд нь ихэвчлэн микроскопитой хонхор ба хослуудыг үлдээдэг бөгөөд дахин шимжих процессыг хурдасгадаг. Лазерийн абляци нь гадаргуугийн бохирдлын 99,9%-ийг арилгадаг тул хамгаалалтын давхаргатай наалдах боломжийг хангана. Гол механизмүүд нь дараах байдлаар илэрдэг:

• Суурь металлд хэтрүүлэлт хийхгүйгээр шимэгдлийг сонгомол уурших
• Оксидчлалын гол катализатор болох хлорид ионуудыг 10 ppm-с бага болтол бууруулах
• Исхэжилтийн эсрэг гадаргуугийн төгсгөл (0.8–1.2 ¼m Ra)

Засвар үйлчилгээний интервал болон индустрийн машин механизмийн амьдралын хугацаанд үзүүлэх нөлөө

Лазерийн цэвэрлэгээ ашиглах үед үйлдвэрлэгчдийн мэдээлснээр засварын мөчлөгийн хоорондох зай 40–60% уртасдаг. 2024 оны турбины шахуурын засварын шинжилгээний дүнгээс харвал:

Энэ нарийвчлал нь амьдралын мөчлөгийн зардлыг 22–35% бууруулдаг тул лазерийн цэвэрлэгээ нь хөрөнгийг хадгалах стратегийн хэрэгсэл болдог.

Лазерийн цэвэрлэгээний системийн үйлдвэрлэл, ашиглах болон нэвтрүүлэх хандлага

Автомашин, Агаарын тээврийн хэрэгсэл, Тэнгисийн тээвэр: Бодит амьдрал дахь ашиглалтын жишээнүүд

Сүүлийн үед автомашин үйлдвэрлэлийн салбар лазерын цэвэрлэх технологийг өргөнөөр хэрэглэж эхэлсэн. Энэ нь ороомог буюцны түвшинд шаардагдах нарийн тавилыг хадгалан үлдээж, хөдөлгүүрийн блок болон дамжуулалтын хэсгүүд дээрх зэвийг арилгадаг. Агаарын нислэгийн салбарт механикчид турбины хөвчнийг сэргээх, газардах төхөөрөмжийн деталиудыг засварлахад лазер маш их үнэ цэнийг оруулдаг байна. Ингэснээр халуунд эсэргүүцэх чанартай гадаргуугийн бүтэц алдагдахаас сэргийлдэг. Цуслангийн барилгын компаниуд болон далайн эрэгтэй холбоотой платформын үйлчилгээтэй байгууллагууд мөн энэ аргыг өргөнөөр хэрэглэж эхэлсэн. Тэд далайн давстай усанд удаан хугацаагаар нэрвэгдэж гэмтсэн цуслангийн бие болон барилга босошноос бохирдлыг цэвэрлэхэд үүнийг ашигладаг. Өнгөрсөн жилийн зарим талын туршилтын үр дүнгээр үзүүлэхэд, олон салбартай компаниуд гадаргууг бэлтгэх цагийг ойролцоогоор 60%-иар бууруулсан бөгөөд том масштабтай үйлдвэрлэлт явуулах үед энэ нь маш их ялгааг гаргадаг.

Талын хэрэглээ: Исэл, будаг, гадаргуугийн бохирдлыг арилгах

Зэвийг арилгаснаас гадна лазерын системийг дараах зүйлд ашигладаг:

• Зэсэлтэй ган хоолойн зуучны нугалмыг исэлдүүлэлтээс цэвэрлэх
• Ган арын хуванцар хамгаалалтыг дахин тавихаас өмнө цэвэрлэх
• Хоол боловсруулах тоноглолын нарийн чиглүүрүүдийг бохирдолтойгоор цэвэрлэх
  Металлургийн судалгаанууд нь зэвэрдэггүй процесс нь хөнгөн цагааны нарийн хаяг (0.5–2 мм зузаан) дээр ч бүрэн муруйдлуураас сэргийлдэг болохыг баталжээ.

Дарааллын шинжилгээ: Лазерийн цэвэрлэгээний машин хэрэглэхийн өсөлт (2018–2024)

Лазерийн цэвэрлэх шийдлийн дэлхийн эрэлт нь тогтмол өсч байгаа бөгөөд 2018-2024 онд жил ирэх тутамд дунджаар 18.7%-иар өссөн нь голдуу дэлхийн засгийн газрууд уламжлалт аргаар үүссэн хорт хаягдлыг хянахад идэвхижсэнтэй холбоотой юм. Өнөөгийн үед машин үйлдвэрлэгчид гадаргуугийн эмчилгээний төслөөсөө 25%-635% хооронд зарцуулдаг бөгөөд уг зардлын ихэнхийг лазерийн технологийг ашиглахад зарцуулдаг болсон. Агаарын хөлөг, нисэх онгоцны салбарт лазерт шилжихэд хучилтыг арилгахтай холбоотой хүний ​​ноёрхлын зардлыг ойролцоогоор хагасаар бууруулдаг гэж компанийн мэдэгдэж байна. Мөн чип үйлдвэрлэх үйлдвэрүүд болон нарны хавтангийн үйлдвэрлэлийн шугамуудад зарим сонирхолтой хөгжил гарч байгаа нь энэ зах зээл удаан хугацаанд удаашрахгүйг харуулж байна. Ихэнх шинжилгээчид одоогийн трендийг үндэслэн 2030 он хүртэл хүчтэй өргөжилт үргэлжлэх болно гэж үзэж байна.

НӨАТ-ын хэсэг

Лазераар цэвэрлэх нь уламжлалт аргаас яагаад илүү үр дүнтэй вэ?

Лазерийн цэвэрлэгээ нь элсээр угаах, гар аргаар хүртэлх устгах зэрэг уламжлагдсан арга боловсруулалтаас илүү үр дүнтэй, хурдан байдаг. Энэ нь хаягдал үүсгэдэггүй, металл бүтцийг хадгалдаг бөгөөд илүү цөөн хэмжээний гар ажиллагаа шаарддаг.

Лазерийн цэвэрлэгээ бүх төрлийн металл гадаргуугийн хувьд аюулгүй юу?

Лазерийн цэвэрлэгээ нь ихэвчлэн нүүрстөрөгчтэй сталийн, хайрцаггүй сталийн, хөнгөн цагааны хайлшийн зэрэг ихэнх металлуудад аюулгүй байдаг. Гэсэн хэдий ч маш ихээр гэмтсэн гадаргуунд бага үр дүнтэй байх бөгөөд жижиг хэмжээний хэрэглээнд өртөг нь тохиромжгүй байх магадлалтай.

Лазерийн цэвэрлэгээ орчин үеийн тэгшитгэлд хэрхэн хувь нэмрээ оруулах вэ?

Лазерийн цэвэрлэгээ нь химийн хаягдал үүсгэдэггүй бөгөөд жижиг хэсгүүдийн ялгаралтыг эрс бууруулдаг тул тойрлог экономикийн зорилтод дэмжлэг үзүүлэх, ажлын байрын агаарын чанарыг сайжруулахад тусалдаг.

Аль салбарууд лазерийн цэвэрлэгээний технологийн хамгийн их хүлээн авдаг вэ?

Автомашин, нисэх онгоц, далайн тээврийн болон үйлдвэрлэлийн салбарууд лазерийн цэвэрлэгээний нарийвчлал, үр ашиг, орчин үеийн давуу талуудын тулд хамгийн их хүлээн авдаг.