레이저 청소로 녹 제거 및 산화 저항성 향상
Nov 24, 2023
레이저 녹 제거는 레이저를 이용해 녹을 제거하는 방식으로, 녹이 순간적으로 가열되어 기화하여 녹 제거 목적을 달성합니다. 전통적인 녹 제거 공정과 비교하여 레이저 녹 제거는 녹을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 레이저 매개변수가 충분히 설정되어 있는 한 산화 저항성, 경도, 거칠기, 부동태화 등과 같은 재료 특성을 "부수적으로" 향상시킬 수 있습니다. 정밀하게 이러한 특정 목적을 달성할 수 있습니다.
레이저 녹 제거에서 레이저 에너지 밀도는 매우 중요한 매개변수입니다. 레이저 에너지 밀도가 높을수록 즉시 온도에 도달합니다. 레이저 에너지 밀도가 증가함에 따라 녹 제거 수준에 막 도달하는 값을 청소 임계값이라고 합니다. 녹 제거 수준에 막 도달한 값을 청소 임계값이라고 합니다. 모재를 손상시키는 값을 손상 임계값이라고 합니다. 레이저 세척 작업에서 레이저 에너지 밀도는 모재 금속을 손상시키지 않고 녹을 제거할 수 있도록 세척 임계값보다 크고 손상 임계값보다 작아야 합니다. 최적의 값은 손상 임계값의 80%이며, 이는 최고의 녹 제거 효과와 최고의 녹 제거 효율을 얻을 수 있습니다. 금속 재료의 다른 특성을 개선하려면 레이저 에너지 밀도가 손상 임계값의 0.8배에서 1.2배 사이여야 합니다.
탄소강의 녹는 점은 1470도입니다. 1300도에 도달하면 탄소강 표면이 격자 모양으로 치밀한 산화물 층을 형성합니다. 균일하고 작은 두께의 세포 수지상 구조 "도금"은 실제 산업 생산에서 매우 중요한 탄소강 표면의 내식성과 내산화성을 향상시킬 수 있습니다. 금속 매트릭스를 효과적으로 보호하고 녹 발생률을 줄이며 동시에 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
우리는 a를 사용하여 실험을 수행했습니다.100-와트 레이저 클리닝 기계알루미늄 합금 표면의 산화물을 제거하고 금속의 내산화성을 향상시키는 역할을 합니다. 레이저 스폿 직경은 70um이고 레이저 에너지 밀도는 손상 임계값의 1.1배입니다. 실험 작업 후 SEM을 이용하여 녹 제거 후 상태를 관찰한 결과, 표면에 마이크로나노구조가 생성된 것을 확인하였다. 이 구조는 재료의 소수성, 거칠기 및 광 흡수율에 일정한 영향을 미칩니다. 원본 자료와 비교:
1. 소수성이 감소하고 다른 매개 변수에 따라 소수성이 크게 변합니다.
2. 기계적 성질이 향상되고 압축 변형 저항이 향상됩니다.
3. 거칠기가 증가했습니다. 레이저 매개변수를 설정함으로써 원하는 거칠기를 얻을 수 있는데, 금속 표면의 거칠기는 스캐닝 속도와 밀접한 관련이 있음을 알 수 있습니다. 스캔 속도가 빠를수록 거칠기는 낮아집니다.
4. 금속 표면이 금속 광택을 잃고 금속 표면에 반사되는 빛이 줄어들어 더 많은 빛을 흡수하기 때문에 빛 흡수율이 크게 높아집니다.
녹은 다공성 구조의 층입니다. 수분과 산소는 지속적으로 기판에 침투하여 추가 부식을 유발하여 부식의 "매튜 효과"를 유발합니다. 부식이 약간 있는 곳에서는 부식이 가속화됩니다. 부식 후에는 기계적 성질이 크게 저하되어 사고가 발생하기 쉽습니다. 금속 표면의 항산화 특성을 향상시키고 페인트를 한 겹 더하면 녹이 발생할 확률을 크게 줄일 수 있습니다. 전통적인 샌드블래스팅 녹 제거 및 화학적 산세 녹 제거와 비교하여 레이저 녹 제거는 녹을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 "보호 코팅"을 추가할 수도 있습니다. 녹 제거 효율의 관점에서 볼 때, 레이저 녹 제거는 이제 시간당 최대 60평방미터에 도달할 수 있습니다. 이는 샌드블래스팅 녹 제거 효율과 유사하지만 충분히 높지는 않습니다. 비용 측면에서 레이저 녹 제거에는 기계를 일회성으로 구입해야 하며 이후 단계에서는 비용이 더 많이 듭니다. 소모품이 적고 단일 녹 제거 비용은 샌드블라스팅 비용과 거의 같거나 더 낮습니다. 환경보호에 문제가 없으며, 로봇자동화 구현이 용이합니다. 대면적 녹 제거시 환경보호 비용과 인건비를 계산해 보세요. 레이저 제거 녹의 비용은 다른 녹 제거 방법을 능가합니다.
