Forskning på rustfritt stål overflatelaserrengjøringsteknologi
Dette papiret introduserer konseptet og det grunnleggende prinsippet om laserrengjøringsteknologi, og det bruker den eksperimentelle metoden for å studere effekten av laserrengjøring av rustfritt ståloverflate. Testen viser at laseroverflaterengjøringsteknologien raskt kan fjerne oksidasjonsfargen til sveiser i rustfritt stål og varmepåvirket sone, samt maling og rust på overflaten av rustfritt stål, og kan danne et nytt passivasjonslag.
Grunnleggende prinsipp for laserrengjøringsteknologi
Laserrengjøringsteknologi refererer til bruk av høyenergi laserstrålebestråling arbeidsflate, slik at overflaten av smuss, rustflekker eller belegg oppstår øyeblikkelig fordampning eller stripping, høyhastighets effektiv fjerning av rengjøringsobjektoverflateadhesjon eller overflatebelegg, for å oppnå en ren prosess.
Lasere, sammen med elektronbjelker og ionbjelker, blir samlet referert til som høyenergistråler. Den vanlige egenskapen er at bjelkene bærer høy energi for å overføre i rommet. Ved å fokusere kan bestrålingen med en effekttetthet på 104-1015W/cm² oppnås i nærheten av fokuspunktet, som er varmekilden med høyest intensitet. . Laser har egenskapene til høy lysstyrke, høy konduktivitet, høy monokromatiskitet og høy sammenheng, som er uovertruffen av vanlige lyskilder. Ved hjelp av laserens høye lysstyrke, etter å ha blitt fokusert av linsen, kan en temperatur på tusenvis eller til og med titusenvis av grader genereres nær fokus. Laserens høye direktivitet gjør at laseren effektivt kan overføres over lange avstander. Laserens monokromatiskhet er ekstremt høy og bølgelengden er enkel, noe som bidrar til fokusering og bølgelengdevalg. Laserlyset som slippes ut av laseren overføres fra den optiske fiberen til fokuseringslinsen, og etter fokusering når den overflaten av arbeidsstykket som skal rengjøres fra dysens indre hull. Vanligvis brukes en dyse, ved hjelp av en liten åpning dyse koaksial med laseren for å blåse en gass under trykk inn i rengjøringssonen. Gassen leveres av hjelpegasskilden, og hovedfunksjonen er å forhindre at linsen blir forurenset av sprut og røyk, og å rense overflaten av arbeidsstykket og styrke den termiske effekten av laseren og materialet.
Som vist i figur 1, etter å ha absorbert laserenergien, blir miljøgiftene på overflaten av objektet enten fordampet og volatilisert, eller blir umiddelbart oppvarmet og utvidet for å overvinne adsorpsjonskraften til overflaten på partiklene, slik at de kan skilles fra overflaten av objektet, og dermed oppnå formålet med rengjøring. For tiden er det noen uenigheter om mekanismen for laserrengjøring, men de fleste mekanismene kan med rimelighet forklare noen fenomener i laserrengjøringsforsøk, som generelt inkluderer laserdampning dekomponering, laser peeling, termisk utvidelse av smusspartikler, substrat overflatevibrasjon og Det er fire aspekter av partikkelvibrasjon; Dessuten er laserrengjøring ofte et resultat av samtidig virkning av flere mekanismer.
Figur 1 Prinsippet om laserrengjøring
Laserrengjøringsmekanismen i henhold til overflateadhesjon og substrattermofysiske parametere varierer i størrelse. Når overflateadhesjonen og substratmaterialets termofysiske parametere varierer betydelig, inkluderer laserrengjøringsmekanismen: ablasjonsdampisering, termisk vibrasjon og termisk støtmekanisme og akustisk knusemekanisme, for eksempel laserrengjøringsmaling og gummilag. Når overflateadhesjonen og substratmaterialet termofysiske parametere ikke er forskjellige, er det hovedsakelig ablasjonsdampningsmekanisme i aksjon, for eksempel laser rustfjerning.
Rustfritt stål sveise overflate rengjøring test forskning
Mitt firma langsiktig masseproduksjon av T4003 rustfritt stål kroppen av kjøretøyet, og det meste av rustfritt stål kroppen, rustfritt stål materialer i sveisingen, lokale deler på grunn av montering gapet er super dårlig, noe som resulterer i stor varmeinngang, spesielt når du bruker en tynn plate på ca 3mm, vil føre til overflateoksidasjon nær rustfritt stål sveise og sveise tilbake, ødelegge det opprinnelige passivasjonslaget av materialet, slik at materialets korrosjonsmotstand reduseres eller til og med svikter. Noen produkter av rustfritt stål utseende krever ikke maling eller maling gjennomsiktig fargelakk, overdreven oksidasjon forårsaket av fargeforskjellen vil alvorlig påvirke kjøretøyets generelle skjønnhet. Rustfritt stål sveise overoksidasjon skjer hovedsakelig på kroppens ytre overflate, for eksempel sideveggen, nedre sideveggplate og andre deler, spesielt sideveggen og endeveggplaten (endeveggsbånd) tilkoblingsdeler, som vist i figur 2.
Figur 2 Rustfritt stål kropps ytre overflate sveisevarme påvirket sone overdreven oksidasjon
I samsvar med anbefalingene fra AWS D18.2-standarden og AS 1554.6-standarden, kan overflaten av den sveise- og varmepåvirkede sonen ha lyse halmfargede oksider, og prøver 1 ~ 3 i figur 3, blå, brune og svarte oksider oppfyller ikke kravene. I tillegg til sveiseoksidasjon, rustfritt stållegeme i produksjon av lokal rust eller andre forurensninger og andre problemer, har prosjektet til hensikt å verifisere bruken av laseroverflaterengjøringsteknologi for å kvitte seg med overdreven oksidasjon og rust og andre urenheter på overflaten av rustfritt stål, og korrosjonsmotstanden til den behandlede overflaten gjennom testmetoden.
Figur 3 Sveise- og varmepåvirket soneoksidasjonsgjenstander i rustfritt stål (AWS D18.2:2009)
(1) Testprosessen velger 65W håndholdt laserrengjøringsenhet, gjennom parameterjustering kan forskjellige effekter oppnås, forskjellige behandlingseffekter under forskjellige parametere vises i figur 4, gjennom flere tester, for å oppnå den ideelle overflatetilstanden, er rimelige parameterinnstillinger som følger:
(1) Lasereffekt: 65 W.
(2) Spot tilfeldighet: 1.2.
(3) Puls bredde: 30 ~ 240ns.
(4) Pulsenergi: 0,1 ~ 0,8 mJ, optimal energi 0,1 ~ 0,2 mJ.
Figur 4 Prøvebehandlingstest i rustfritt stål
(2) Testresultatene var i stand til å fjerne alt oksidlaget fra sveise- og varmepåvirket sone etter behandling av laserrengjøringsanordningen under parametrene ovenfor, som vist i figur 5 ~ figur 7.
Figur 5 Sammenligning av før og etter rengjøring av rumpesveising
Figur 6 Sammenligning av før og etter frontrengjøring av filetsveising
Figur 7 Sammenligning av før og etter rengjøring av baksiden av filetsveisingen
I henhold til den behandlede overflatetilstanden på forskjellen i lysabsorpsjonshastighet, ved å justere bølgelengden og andre parametere, kan laseren ikke bare rengjøre metalloverflateoksidlaget, men også raskt rengjøre overflate rust og maling i rustfritt stål (se figur 8 ~ figur 9)
Figur 8 Rustrengjøring på oversiden
Figur 9 Lakkrengjøring
Laseroverflaterengjøring kan ikke bare helt fjerne oksidlaget i den sveise- og varmepåvirkede sonen, men også danne et nytt passivasjonslag for å forhindre rusting igjen. For å verifisere korrosjonsmotstanden til det nye passivasjonslaget ble det utført en sammenligningstest av korrosjonsbestandighet under naturlige og simulerte miljøer. Testen ble utført ved lokal laserrengjøring av to testplater, som ble lagret i forskjellige miljøer i en periode for å observere rustsituasjonen. Korrosjonssituasjonen er vist i figur 10: Testplaten 1 ble plassert i det utendørs åpne miljøet i 6 måneder, og det ble observert at det var mange rustspor på den urene overflaten, mens overflaten bare var litt rustet etter laserrengjøring. Testplate 2 ble plassert innendørs ved romtemperatur i 6 måneder, og det ble observert at den naturlige oksidasjonsfargen dukket opp på den urene overflaten, og ingen misfarging eller rusting ble observert på overflaten etter laserrengjøring, og den var fortsatt metallisk i fargen.
Bilde av plateprøve i rustfritt stål etter rengjøring i 6 måneder
Laser overflaterengjøringsteknologi kan raskt fjerne oksidasjonsfargen til rustfritt stålsveis og varmepåvirket sone, samt maling og rust på overflaten av rustfritt stål; laser overflaterengjøringsteknologi kan danne et nytt passivasjonslag med god korrosjonsbestandighet; Overflaten av rustfritt stål etter laserrengjøring har ingen stor fargeforskjell med den opprinnelige overflaten.
Hvis du vil vite mer informasjon om MRJ-Laser, kan du gå til:
Laser rengjøring maskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
Laser merking maskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Lasersveisemaskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
