Технология и оборудование лазерного очищения металла от ржавчины

Содержание

Коррозийное воздействие губительно для любых металлических изделий, деталей, которые не защищены специальными составами. Влияние влаги, в сочетании с кислородом, со временем способно полностью нарушить функциональные свойства. И если не вышло предотвратить возникновение, то нелишним было бы поскорее от нее избавиться. Иначе в скором времени можно будет отправляться в пункт приема металлолома. Одним из актуальных, современных способов является лазерная очистка металла от ржавчины, о занимательной технологии которой далее.


Существует огромное количество методов ликвидации ржавчины – химические, физические. Однако все трудоемкие. Именно поэтому описываемая технология привлекает все больше.

технология

Технология очищения

Методы очистки металла от возникающей ржавчины лазером основываются на известном принципе взаимодействия металлических поверхностей с мощными световыми потоками, к которому относятся лазерные лучи. По технологии обработки чистая металлическая плоскость способна отражать лазерный луч, а плоскости с более сложным химическим составом – поглощать. Подобными являются ржавые элементы. Кроме этого, сюда можно отнести различные загрязнения или оксиды.

Во время поглощения световых потоков может происходить следующее:

  • Нагревание без преобразования структуры. В подобном случае обрабатываемый слой размягчится и отшелушится.
  • Нагревание с плавлением.
  • Нагревание с испарением покрытия.

Исходя из этого для очистки по технологии могут применяться два режима:





  • облегченный, после которого слои со ржавчиной отслоятся в форме чешуек, которые можно удалить механическим способом;
  • Более глубокий, в процессе которого ржавчина будет испаряться.

Температурный диапазон плавления ржавчины составляет 1580-16400С. Это значение больше, чем температурные значения расплавления стали. Чтобы достичь указанных температурных значений в точке воздействия лазера тепловая мощность – не менее 106 Вт/см2, а ионно-фотонный пучок иметь диаметр не больше 100 мк. При таких показателях происходит ликвидация оксидных пленок толщины 50-75 микрон с наибольшей эффективностью. Этого хватает, чтобы качественно снимать ржавый слой.

Эффективность процесса увеличивается за счет того, что в зоне его действия происходят дополнительные процессы – возникает ударная волна, очень высокий температурный перепад. За счет этого ускоряется процесс отшелушивания, удаления оксидов.

Для пучка лазера абсолютно безразличен тип обрабатываемых деталей. Именно поэтому лазерная очистка металла от ржавчины обладает подобной эффективностью при обработке деталей с глубокими пазами, рифлением, декоративной отделкой.

Оборудование

Портативный вариант оборудования состоит из двух модулей – ранец, имеющий источник питания и лазера, имеющего шламоприемник. Модули соединяются с помощью оптоволоконного кабеля. Комплектуется также аппаратом для осуществления видеоконтроля процесса.

Станок функционирует следующим образом:




  1. После включения осуществляется сканирование плоскости для диагностики глубин и типа коррозии. Производится она коротким импульсом малой мощности.
  2. По завершении обследования на заготовку подается лазерный луч, обладающий мощностью оптимально подходящей для равномерного удаления коррозии. Мощность устанавливается оператором.
  3. Остатки разрушенных и отделенных от основной поверхности загрязнений подаются в заборник.
  4. Процедура завершается в автоматическом режиме, когда обрабатываемый элемент становится очищенным от оксидов. Определяется это отражением фотонного потока от очищенной плоскости.

Номинальная мощность аппарата для очищения металла лазером определяется целями использования. К примеру, установка для обработки малых площадей может обладать мощностью 12-20 Ватт. Источником питания является аккумулятор. Устройства большей мощностью до 1 кВт тоже могут быть компактными, но питаются уже от стандартной электрической сети в 220 Вольт. Существует стационарное оборудование портального типа с кабелем до 50 метров. Они предназначаются для обработки значительных металлических площадей.

станок

Выбор типа оборудования производится исходя из расчетной мощности – 1000 Вт оптимальна для качественной обработки 1 м2 поверхности в час.

Необходимо отметить ресурс оборудования. К примеру, установка LaserFor PB-V1 обладает ресурсом безаварийной работы на протяжении 100 000 часов. Настольные варианты имеют меньший ресурс, но и цена устройства меньше. После того как выработан ресурс аппарата происходит замена источника светового потока. Затем инструмент вновь готов к работе.

Существует заблуждение, что установка опасна для управляющего ей персонала. Но оно ошибочно. Световой поток обладает строгой направленностью и оказывает воздействие исключительно на обрабатываемые поверхности. От избыточных световых излучений оператора защищают очки. При дистанционном управлении контролирование осуществляется при помощи системы видеонаблюдения.

ручной



Преимущества способа

  • Отсутствуют вредные экологические выбросы.
  • Бесшумность во время работы.
  • Бесконтактное воздействие на обрабатываемую поверхность. Минимальный риск повреждения металла.
  • Высокая степень управляемости процессом.
  • Высокая мобильность.
  • Высокая степень эффективности и степень очищения.
  • Возможно применение во время обработки комбинированного покрытия как из различного металла, так и из иных материалов.
  • Простой процесс настройки и применения.
  • Нет необходимости использования расходного материала.
  • Полная безопасность для оператора.

Основным преимуществом также является скорость обработки. Очищение происходит практически мгновенно. Обрабатываемая поверхность обретает изначальный вид в считанные секунды. Для примера, время на очистку поверхностной коррозии на 10 см2 всего от 7 до 12 секунд.

Технология лазерной обработки обладает еще одним очевидным достоинством перед иными способами. Она обеспечивает полный контроль за степенью и глубиной воздействия на поверхность. За счет этого оператор установки, не прикладывая особых усилий, может безостановочно обрабатывать разнообразные детали, имеющие любые типы коррозии.





Ссылка на основную публикацию
Загрузка...

error: Контент защищен !!