تکنولوژی لیزر حذف زنگ فلز را متحول می کند

در زمینه تعمیرات صنعتی، یک انقلاب آرام در حال انجام است.خوردگی سطح فلز باعث شده صنایع از قطعات دقیق تا پروژه های زیرساخت های عظیم آسیب ببینند. زنگ نه تنها بر زیبایی تاثیر می گذارد بلکه همچنین یکپارچگی ساختاری را تهدید می کند. حالا یک راه حل جدید در حال ظهور است که رویکردهای نگهداری فلز سنتی را با دقت خود تغییر می دهد.دوستانه بودن با محیط زیست، و کارایی تکنولوژی حذف زنگ لیزر.

خوردگی اساساً نتیجه واکنش های شیمیایی بین مواد فلزی و محیط اطرافشان است. در مورد فولاد، زمانی که آهن، اکسیژن و آب در کنار هم زندگی می کنند،واکنش های اکسید- کاهش رخ می دهداتم های آهن الکترون ها را از دست می دهند تا به یون های آهن تبدیل شوند، در حالی که اکسیژن محلول این الکترون ها را به صورت یون های هیدروکسید به دست می آورد.این یون ها با هم ترکیب می شوند و اکسید آهن هیدراته شده را تشکیل می دهند که معمولا به عنوان زنگ شناخته می شود..

زنگ یک ماده متخلخل و گسسته است که به راحتی از بین می رود، سطوح فلزی تازه را نشان می دهد و گسترش خوردگی را تسریع می کند. علاوه بر فولاد، فلزات مانند مس، آلومینیوم و برنز نیز اکسید می شوند.شکل دادن انواع مختلف خوردگی سطحیمحیط های مرطوب، زیاد نمک و اسیدی این فرآیند را تسریع می کنند، به ویژه در محیط های صنعتی و دریایی.

پروفسور وانگ همچنین اشاره کرد که فلزات مختلف مکانیسم های خوردگی متفاوتی را نشان می دهند. به عنوان مثال آلومینیوم یک لایه اکسید متراکم در هوا ایجاد می کند که به طور موثر از فلز زیربنایی محافظت می کند.در حالی که مس پاتینا ایجاد می کند، ترکیبی از کربنات های مس و هیدروکسید که برخی از حفاظت را ارائه می دهد اما بر ظاهر تاثیر می گذارد.

قبل از ظهور تکنولوژی لیزر، حذف زنگ عمدتاً به روش های فیزیکی یا شیمیایی وابسته بود: برس های سیم، کاغذ شنی، آسیاب های زاویه ای، شنی، یا محلول های شیمیایی اسیدی.در حالی که تا حدودی موثر است، این روش های سنتی معایب قابل توجهی دارند:

• آسیب به مواد اولیه:روش ها اغلب باعث خراش، خشکی یا تغییر ساختار سطح فلزی می شوند
• خطرات زیست محیطی:تولید گرد و غبار قابل توجهی، مایعات فاضلاب و سایر آلاینده ها
• کار فشرده:نیاز به زمان و نیروی کار قابل توجهی دارد و نمی تواند نیازهای صنعتی مدرن را برآورده کند

تکنولوژی لیزر از پرتو های پر انرژی برای تابش سطوح خوردگی استفاده می کند. زنگ انرژی لیزر را جذب می کند و به سرعت تا تبخیر گرم می شود.از آنجایی که بستر های فلزی بیشتر انرژی لیزر را به دلیل نرخ جذب پایین تر منعکس می کننداین "انتخاب گرمی" که از جذب تفاوتی بین زنگ و فلز استفاده می کند، امکان حذف دقیق زنگ را فراهم می کند.

سیستم های لیزری به دقت قدرت، فرکانس و سرعت اسکن را کنترل می کنند تا انواع مختلف زنگ و ضخامت را از بین ببرند. در مقایسه با روش های سنتی، فناوری لیزر مزایای مشخصی دارد:

• فرآیند بدون تماس:از فرسایش مکانیکی و غلظت استرس جلوگیری می کند
• کنترل دقیق:اهداف مناطق خاص بدون بیش از حد درمان
• از نظر زیست محیطی تمیز:نیازی به مواد شیمیایی ندارد و تولید محصولات جانبی خطرناک ندارد
• کارایی بالا:به طور چشمگیری زمان بندی نگهداری و هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد
• کاربرد گسترده:کار در انواع فلزات و اشکال خوردگی
• سازگاری با اتوماسیون:با سیستم های خودکار برای عملیات هوشمند ادغام می شود

ليزر از بين بردن زنگ در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به درمان سطح فلز دارند:

سیستم های لیزری قابل حمل برای تعمیرات در محل بدون جدا کردن قطعات محبوبیت بیشتری پیدا می کنند. این واحدهای جمع و جور ساده و ایمنی را برای محیط های صنعتی پیچیده ارائه می دهند.

سیستم های لیزری بسته به قدرت، پیکربندی و قابلیت حمل و نقل، از ده ها تا صدها هزار یورو می باشند. در حالی که هزینه های اولیه بالاتر است، مزایای اقتصادی بلند مدت قابل توجه است:

• هزینه های مصرفی را از بین می برد
• کاهش زمان توقف تعمیرات و نیروی کار
• جلوگیری از هزینه های اصلاح محیط زیست
• طول عمر تجهیزات را افزایش می دهد و هزینه های تعویض را کاهش می دهد

این تکنولوژی از اصول تعامل لیزر-مواد استفاده می کند. پارامترهای کلیدی کنترل دقیق را امکان پذیر می کند:

• انتخاب طول موج:با جذب زنگ مطابقت دارد در حالی که تاثیرات بستر را به حداقل می رساند
• تراکم قدرت:بهینه سازی تبخیر زنگ بدون بیش از حد گرم کردن فلز
• طول نبض:پالس های کوتاه انتشار گرما را کاهش می دهند
• سرعت اسکن:اطمینان از حذف کامل زنگ

سیستم های پیشرفته شامل اسکن نوری برای سطوح پیچیده و بازخورد در زمان واقعی برای تنظیم خودکار پارامتر است.اقدامات ایمنی مناسب ٫ از جمله عینک محافظ و تهویه مطبوع ٫ اطمینان از عملکرد ایمن.

روندهای جدید عبارتند از:

• تنظیم اتوماتیک پارامتر با هوش مصنوعی
• قابلیت حمل بهتر برای برنامه های کاربردی در زمینه
• سرعت پردازش سریعتر
• کاهش اثرات زیست محیطی
• قابلیت های چند کارکردی یکپارچه ( تمیز کردن، درمان سطح)

همانطور که تکنولوژی لیزر با سیستم های صنعت 4.0 ترکیب می شود، شامل سنسورها، تصویربرداری و سیستم های اجرای تولید می شود، وعده می دهد که پروتکل های نگهداری را در سراسر صنایع انقلابی کند.

با مزایای منحصر به فرد خود، لیزر از بین بردن زنگ در حال ایجاد خود را به عنوان راه حل برتر برای نگهداری فلزو ارزش اقتصادی در حالی که حفاظت از دارایی های صنعتی و میراث فرهنگی ما برای نسل های آینده.