Rustfrit stål overflade laser rengøring teknologi forskning
Dette papir introducerer konceptet og det grundlæggende princip for laserrensningsteknologi, og det bruger den eksperimentelle metode til at studere effekten af laserrensning af overflader af rustfrit stål. Testen viser, at laseroverfladerensningsteknologien hurtigt kan fjerne oxidationsfarven af rustfri stålsvejsninger og varmepåvirket zone samt maling og rust på den rustfri ståloverflade, og kan danne et nyt passiveringslag.
Laser renseteknologi grundlæggende princip
Laserrensningsteknologi refererer til brugen af højenergi laserstrålebestråling arbejdsflade, således at overfladen af snavs, rustpletter eller belægninger opstår øjeblikkelig fordampning eller stripning, højhastigheds effektiv fjernelse af rengøringsobjektets overfladeadhæsion eller overfladebelægning, så for at opnå en ren proces.
Lasere, sammen med elektronstråler og ionstråler, omtales under ét som højenergistråler. Det fælles træk er, at strålerne bærer høj energi til at transmittere i rummet. Ved at fokusere kan bestrålingen med en effekttæthed på 104-1015W/cm² opnås nær brændpunktet, som er den varmekilde med den højeste intensitet. . Laseren har egenskaberne høj lysstyrke, høj retningsbestemmelse, høj monokromaticitet og høj sammenhæng, som er uovertruffen af almindelige lyskilder. Ved at bruge laserens høje lysstyrke, efter at være blevet fokuseret af linsen, kan der genereres en temperatur på tusinder eller endda titusinder af grader nær fokus. Laserens høje retningsevne gør, at laseren effektivt kan transmitteres over lange afstande. Laserens monokromaticitet er ekstrem høj, og bølgelængden er enkelt, hvilket er befordrende for fokusering og valg af bølgelængde. Laserlyset, der udsendes af laseren, transmitteres fra den optiske fiber til fokuseringslinsen, og efter fokusering når det overfladen af emnet, der skal renses fra dysens indre hul. Normalt bruges en dyse ved hjælp af en dyse med lille åbning, der er koaksial med laseren til at blæse en gas under tryk ind i rensezonen. Gassen leveres af hjælpegaskilden, og dens hovedfunktion er at forhindre linsen i at blive forurenet af stænk og røg og at rense overfladen af emnet og styrke den termiske effekt af laseren og materialet.
Som vist i figur 1, efter absorbering af laserenergien, fordampes og fordampes de forurenende stoffer på overfladen af objektet enten eller opvarmes og udvides øjeblikkeligt for at overvinde overfladens adsorptionskraft på partiklerne, så de kan adskilles. fra objektets overflade, hvorved formålet med rengøring opnås. På nuværende tidspunkt er der nogle uenigheder om mekanismen for laserrensning, men de fleste af mekanismerne kan med rimelighed forklare nogle fænomener i laserrensningsforsøg, som generelt omfatter laserfordampningsnedbrydning, laserafskalning, termisk udvidelse af snavspartikler, substratoverfladevibrationer og er fire aspekter af partikelvibration; desuden er laserrensning ofte resultatet af den samtidige virkning af flere mekanismer.
Figur 1 Princip for laserrensning
Laserrensningsmekanisme i henhold til overfladevedhæftningen og substratets termofysiske parametre varierer i størrelse. Når overfladeadhæsionen og substratmaterialets termofysiske parametre adskiller sig væsentligt, inkluderer laserrensemekanismen: ablationsfordampning, termisk vibration og termisk stødmekanisme og akustisk splintringsmekanisme, såsom laserrensende maling og gummilag. Når overfladeadhæsionen og substratmaterialets termofysiske parametre ikke adskiller sig, er hovedsagelig ablationsfordampningsmekanisme i aktion, såsom laserrustfjernelse.
Rustfrit stål svejsning overflade rengøring test forskning
Mit firma langsigtet masseproduktion af T4003 rustfrit stål krop af køretøjet, og det meste af rustfrit stål krop, rustfrit stål materialer i svejsning, lokale dele på grund af samlingen kløften er super dårlig, hvilket resulterer i stor varmetilførsel, især når Brug af en tynd plade på ca. 3 mm, vil føre til overfladeoxidation nær den rustfri stålsvejsning og tilbagesvejsning, hvilket ødelægger materialets oprindelige passiveringslag, så materialets korrosionsbestandighed reduceres eller endda svigter. Nogle produkter med udseende af rustfrit stål kræver ikke maling eller maling af transparent farvelak, overdreven oxidation forårsaget af farveforskellen vil alvorligt påvirke køretøjets generelle skønhed. Overoxidation af rustfrit stålsvejsning forekommer hovedsageligt på den ydre overflade af kroppen, såsom sidevæggen, den nederste sidevægsplade og andre dele, især sidevæggen og endevægspladen (endevægskværbånd) forbindelsesdele, som vist i Figur 2.
Figur 2 Rustfrit stålhus ydre overflade svejsevarmepåvirket zone overdreven oxidation
I overensstemmelse med anbefalingerne fra AWS D18.2-standarden og AS 1554.6-standarden må overfladen af den svejse- og varmepåvirkede zone have lyse stråfarvede oxider og prøver 1~3 i figur 3, blå, brun og sort oxider opfylder ikke kravene. Ud over svejseoxidation, rustfrit stållegeme i produktionen af lokal rust eller andre forurenende stoffer og andre problemer, har projektet til hensigt at verificere brugen af laseroverfladerensningsteknologi for at slippe af med overdreven oxidation og rust og andre urenheder på overfladen af rustfrit stål. stål, og den behandlede overflades korrosionsbestandighed gennem testmetoden.
Figur 3 Prøver af rustfrit stålsvejsning og varmepåvirket zoneoxidationsmisfarvning (AWS D18.2:2009)
(1) Testprocessen vælger 65W håndholdt laserrengøringsenhed, gennem parameterjustering kan forskellige effekter opnås, forskellige behandlingseffekter under forskellige parametre er vist i figur 4, gennem flere test, for at opnå den ideelle overfladetilstand, rimelig parameter indstillingerne er som følger:
① Lasereffekt: 65W.
② Spotsammenfald: 1.2.
③ Pulsbredde: 30~240ns.
④ Pulsenergi: {{0}}.1~ 0.8mJ, optimal energi 0.1~0.2mJ.
Figur 4 Prøveoverfladerengøringstest af rustfrit stål
(2) Testresultaterne var i stand til at fjerne alt oxidlaget fra den svejse- og varmepåvirkede zone efter behandling med laserrenseren under ovenstående parametre, som vist i figur 5~figur 7.
Figur 5 Sammenligning af før og efter rensning af stødsvejsninger
Figur 6 Sammenligning af før og efter frontal rensning af filetsvejsninger
Figur 7 Sammenligning af før og efter rengøring af bagsiden af filetsvejsningen
Ifølge den behandlede overfladetilstand på forskellen i lysabsorptionshastighed kan laseren ved at justere bølgelængden og andre parametre ikke kun rense metaloverfladeoxidlaget, men også hurtigt rense overfladen af rustfrit stål og maling (se figur 8 ~ Figur 9)
Figur 8 Øvre sidebjælke rustrensning
Figur 9 Rensning af lak
Laseroverfladerensning kan ikke kun helt fjerne oxidlaget fra svejsningen og varmepåvirket zone, men også danne et nyt passiveringslag for at forhindre rust igen. For at verificere korrosionsbestandigheden af det nye passiveringslag blev der udført en sammenligningstest af korrosionsbestandighed under naturlige og simulerede miljøer. Testen blev udført ved lokal laserrensning af to testplader, som blev opbevaret i forskellige miljøer i en periode for at observere rustsituationen. Korrosionssituationen er vist i figur 10: Prøveplade 1 blev placeret i det udendørs åbne miljø i 6 måneder, og det blev observeret, at der var mange rustspor på den urensede overflade, mens overfladen kun var lidt rusten efter laserrensning. . Testplade 2 blev placeret indendørs ved stuetemperatur i 6 måneder, og det blev observeret, at den naturlige oxidationsfarve fremkom på den urensede overflade, og der blev ikke observeret nogen misfarvning eller rust på overfladen efter laserrensning, og den var stadig af metallisk farve.
Fig. 10 Billede af rustfri stålpladeprøve efter rengøring i 6 måneder
Laseroverfladerensningsteknologi kan hurtigt fjerne oxidationsfarven af rustfrit stålsvejsning og varmepåvirket zone samt maling og rust på overfladen af rustfrit stål; laser overfladerensningsteknologi kan danne et nyt passiveringslag med god korrosionsbestandighed; overfladen af rustfrit stål efter laserrensning har ingen stor farveforskel med den originale overflade.
Hvis du vil vide mere om MRJ-Laser, kan du besøge:
Laser rengøringsmaskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
Lasermarkeringsmaskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Lasersvejsemaskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
