مع التلامس المطول للصلب مع الرطوبة أو الهواء ، تتشكل طبقة من أكسيد الحديد على السطح. في الوقت نفسه ، يفقد المنتج جاذبيته البصرية ، لكن هذه ليست النتيجة الوحيدة غير السارة. في المستقبل ، سيبدأ المعدن في الصدأ بسرعة ، مما قد يؤدي إلى فقدان وظائفه الأساسية. يعد ليزر إزالة الصدأ طريقة حديثة لتنظيف الأسطح المعدنية ، والتي أصبحت بديلاً أكثر فعالية للطرق الكيميائية لوقف التآكل.
- تكنولوجيا التنظيف بالليزر
- تذرية الليزر
- الامتزاز
- معدات التنظيف بالليزر
- مزايا الطريقة
- نطاق الاستخدام
- تطبيق صغرى
- تطبيق ماكرو
- استخدام واسع النطاق
- ما هي نماذج الليزر المتاحة؟
- الليزر الصيني
تكنولوجيا التنظيف بالليزر
من أجل إجراء التنظيف بالليزر للمعادن من الصدأ ، تحتاج إلى جهاز خاص يركز على تدفق الضوء القوي. مبدأ الجهاز هو قدرة المعدن النقي على عكس إشعاع الليزر عندما تمتصه المواد ذات التركيبة الأكثر تعقيدًا. ونتيجة لذلك ، تبدأ طبقة الصدأ ، التي تشتمل على مزيج من ثلاثة أكاسيد حديدية وأفلام هيدروكسيدات ومختلف الملوثات ، في تجميع الطاقة وتسخينها وإزالتها من القاعدة. إذا كانت قوة معدات الليزر عالية ، فإن البلاك يذوب ويتبخر.
تذرية الليزر
في معظم الأحيان ، يتم إجراء تنظيف ليزر للمعادن من الصدأ باستخدام الإشعاع النبضي النابض ، مما يؤدي إلى تبخر غشاء الأكسيد. هذا الأخير "يرتفع" فوق السطح في شكل سحابة البلازما ، ثم يحل. يحدث الاجتثاث على حدود مرحلتين: الغازية والمكثفة - ويبدأ بسبب انخفاض حاد في درجة الحرارة (يمكن للمعدات تسخين القاعدة إلى +16500 درجة).
ترتيب تشغيل الجهاز كما يلي:
- المسح (التشخيص). يحدد الليزر عمق المعالجة باستخدام نبضة قصيرة تنبعث من رئيس العمل.
- المرحلة الرئيسية. في الوضع التلقائي ، يتم تحديد الطاقة ، وتتم عملية إزالة الصدأ بالكامل.
الامتزاز
يُفهم الامتصاص بأنه تأثير أكثر اعتدالًا مشروطًا على الصدأ بواسطة شعاع الفوتون ، مما يؤدي إلى فصل الطبقة السطحية في شكل رقائق. تتميز هذه المصانع بانخفاض الطاقة ، مما يؤدي إلى التدفئة دون تحويلات الطور. عادةً ، لتحقيق التأثير المرغوب فيه بسمك غشاء أكسيد من 50-75 ميكرون ، يجب ألا تقل كثافة الطاقة الحرارية عن 106 واط / متر مربع. سم ، قطر شعاع الفوتون هو ما يصل إلى 100 ميكرون.
بالإضافة إلى التدفئة ، فإن وجود قوة صدمة لحزمة الضوء المنبعثة تسرع من تحقيق النتيجة. يمكن استخدام إزالة الامتصاص بالليزر الناتج عن تأثير التوفير في المعادن على المنتجات التي تحتوي على:
- الانتهاء من الديكور.
- تمويج
- الأخاديد المختلفة ، والثقوب.
- تفاصيل معقدة.
معدات التنظيف بالليزر
جميع آليات تنظيف المعادن بالليزر تتم آليا بقدر الإمكان ، بينما يتم تقليل الجهود البشرية إلى الحد الأدنى. تختلف آلات الليزر في القوة ونوع البناء والحجم وبعضها مجهز بكاميرا مع جهاز تحكم عن بعد متصل بجهاز كمبيوتر. لمعالجة المجاميع الكبيرة ، تم تجهيز أنظمة الليزر بكابلات طويلة (من 50 مترًا).
من خلال قوة الجهاز يمكن أن يكون على النحو التالي:
- للمناطق الصغيرة - 12-20 واط (ليزر صغير على البطاريات) ؛
- للمناطق المتوسطة - 100-400 واط (الأنظمة المحمولة ذات الحجم الصغير) ؛
- منشآت قوية - ما يصل إلى 1000 واط (الأجهزة المحمولة والثابتة).
عادة ، يمكن لهذه الأدوات أن تعمل ضد الصدأ أو لأغراض أخرى دون استبدال رأس العمل في غضون 100000 ساعة. بعد أن يتم استبدال الجزء من أجل الاستمرار في تشغيل الجهاز. أنظمة الليزر آمنة للبشر ؛ فهي مجهزة بحماية خاصة ضد الشعاع الخارج من الشغل.
مزايا الطريقة
يتم استخدام الليزر كمزيل للصدأ في كل مكان ، سواء في المؤسسات الصناعية الكبيرة أو في خدمات السيارات الصغيرة. بمساعدة مجموعات البطاريات الصغيرة منخفضة الطاقة ، من الممكن تمامًا تنظيف المعدن من عناصر التآكل بيديك في مرآب عادي. المزايا الأخرى لطريقة الليزر مقارنة باستخدام المنظفات والمحولات وطرق التنظيف الميكانيكية هي كما يلي:
- نقص الانبعاثات الضارة ، السلامة ؛
- عدم وجود اتصال بشري مع السطح المعالج ؛
- أعلى جودة ودقة التنظيف ؛
- بلا ضوضاء حتى أقوى المنشآت ؛
- المعالجة السطحية عالية السرعة.
- سهولة الإعداد وضبط الجهاز ؛
- الاغلاق التلقائي لل باعث الليزر بعد الانتهاء من العملية ؛
- القدرة على العمل مع العديد من المعادن والسبائك.
- عدم الحاجة إلى المواد الاستهلاكية ؛
- لا يوجد خطر من الأضرار المادية ، وتوحيد طبقة إزالتها.
إلى محتويات ↑
نطاق الاستخدام
يحتوي الليزر على مجموعة واسعة من التطبيقات ، في حين يميز بين التشغيل الجزئي والكلي والتشغيل الواسع النطاق. ستكون تكاليف المعالجات مختلفة أيضًا ، لأنها تعتمد على مقدار تكلفة التركيب نفسه ، وعلى قدرته ، ونطاق عمله وتعقيده.
تطبيق صغرى
تشتمل منطقة الاستخدام هذه على تجريد الأسلاك أثناء الدواجن ولحام مختلف الوصلات الإلكترونية - المحطات الطرفية والموصلات. بخلاف الليزر ، يكاد يكون من المستحيل تنظيف الأسلاك المسطحة الصغيرة من العزل القديم دون إتلافها. يقوم شعاع الضوء بإزالة طبقة العزل بسماكة أقل من 1 ميكرون أو بطبقة فضية رش ، دون لمس المكون النحاسي. بالإضافة إلى ذلك ، في مجال الالكترونيات ، يتم استخدام الليزر لتنفيذ:
- شقوق رقيقة.
- ثقوب في الأسلاك.
- الشقوق على لوحات.
إلى محتويات ↑إذا لزم الأمر ، بمساعدة أنظمة الليزر ، من الممكن إزالة طلاء البولي أميد من أنظمة الفرامل أو التبريد ، وهو أمر مطلوب عند تنظيف نهايات الأنابيب المتصلة. تسمح تقنية الليزر بتنفيذ هذه العملية المعقدة دون الإضرار بنواة الألمنيوم.
تطبيق ماكرو
يعتبر تنظيف المعادن بالليزر طريقة باهظة الثمن ، إلا أنه مبرر تمامًا إذا لزم الأمر في معالجة المنتجات باهظة الثمن: المجوهرات والعملات المعدنية والقوالب والمواد الثمينة. تُستخدم هذه التقنية أيضًا في إنتاج منتجات المطاط في المصانع: يقوم الشعاع الخفيف بإزالة البلاك بشكل فعال من قوالب الإطارات بعد مئات الحشوات. إذا قمت بتنظيف القوالب بالطريقة الكيميائية ، فستستغرق العملية وقتًا طويلاً ، وقد يتلف سطح منتج باهظ الثمن.
يمنع الليزر هذه التأثيرات ويقلل الوقت اللازم لإزالة عناصر التآكل. لا تتجاوز فترة معالجة الليزر للقالب 60 دقيقة مقارنة بـ 8 ساعات التي تتطلبها الطريقة الكيميائية. أيضًا ، لن تحتاج إلى تفكيك المنتج قبل العمل ، وهو أكثر ملاءمة تقنيًا ويزيل المشاكل أثناء إعادة التجميع.
استخدام واسع النطاق
تمارس عملية تنظيف الصدأ بالليزر في إنتاج مكونات الطائرات والمركبات الفضائية وغيرها.منذ التسعينيات ، تم تنظيف الكثير من الطائرات العسكرية والركاب من الطلاء ، كجزء من الصيانة باستخدام الليزر. وتستخدم هذه المنشآت لإزالة مواد الطلاء القديمة من هياكل السفن والجسور وغيرها من الهياكل الكبيرة الحجم وعربات السكك الحديدية والمباني.
إلى محتويات ↑ما هي نماذج الليزر المتاحة؟
الأكثر شعبية في السوق هي أجهزة شركة Clean Laser (ألمانيا) ، التي تنتج مجموعة كبيرة من معدات الليزر. الأكثر شعبية يعتبر ليزر "ظهر" مضغوط ، يتكون من 3 وحدات منفصلة ، متصلة بواسطة كبل ليف بصري:
- حقيبة مع مصدر الطاقة.
- رأس الليزر
- جهاز المراقبة بالفيديو.
عند تشغيل الوحدة ، يتم فحص السطح ضوئيًا ، ويتم الكشف عن عمق الصدأ ، وعندها فقط يتم توجيه تيار الليزر كامل الطاقة إلى منطقة التلوث. يتم نقل بقايا عناصر الصدأ المدمرة التي يتم فصلها عن المعدن إلى حاوية خاصة. تنتهي العملية تلقائيًا عندما يصبح سطح المنتج مجانيًا تمامًا ، وسوف ينعكس مجرى الضوء الموجه نحوه.
تحظى حزم البطاريات الصغيرة منخفضة الطاقة بشعبية كبيرة لدى علماء الآثار وهواة التحف ، حيث يمكنهم إزالة التلوث من الأشياء الحساسة والقيمة. وحدات متوسطة الحجم بسعة تصل إلى 400 واط تشبه الضواغط وعادة ما تستخدم في محلات تصليح السيارات ومرافق الإنتاج الصغيرة. المنشآت ذات الأبعاد القوية لها أهمية كبيرة وتكلف مئات الآلاف من الدولارات.
إلى محتويات ↑الليزر الصيني
المنتجات الصينية الصنع مطلوبة أيضًا في السوق ، لأن سعرها عادة ما يكون أرخص من المنشآت الأوروبية. على سبيل المثال ، يتم استخدام الجهاز LY CL 100 لتنظيف الصدأ من المنتجات المعدنية ، وله قوة 100 واط ، ويتم تشغيله دون تغيير الرأس لمدة 50،000 ساعة. فيما يلي الخصائص الأخرى للجهاز:
- تكرار التردد - 1.2-25 كيلو هرتز.
- سرعة العمل - 7000 مم / ثانية ؛
- السرعة الخطية - 70 م / دقيقة ؛
- الطول الموجي - 1064 نانومتر ؛
- وزن التركيب - 70 كجم.
يمكن استخدام هذه الأجهزة المحمولة لتنظيف جسم السيارة أو إزالة الطلاء أو تنظيف المناطق الصدئة. يعتبر استخدام الليزر وسيلة فعالة وآمنة لتحديث الأجزاء ، ويساعد على إطالة عمرهم وتوفير خطير عند شراء أجزاء جديدة.
