Le nettoyage au laser élimine la rouille et améliore la résistance à l'oxydation
Nov 24, 2023
L'élimination de la rouille au laser utilise le laser pour éliminer la rouille, et la rouille se réchauffe et se vaporise instantanément pour atteindre l'objectif d'élimination de la rouille. Par rapport au processus traditionnel d'élimination de la rouille, l'élimination de la rouille au laser peut non seulement éliminer la rouille, mais également améliorer « accessoirement » les propriétés du matériau, telles que l'amélioration de la résistance à l'oxydation, de la dureté, de la rugosité, de la passivation, etc., à condition que les paramètres du laser soient suffisamment définis. Avec précision, cet objectif spécifique peut être atteint.
Lors du dérouillage au laser, la densité d’énergie du laser est un paramètre très important. Plus la densité d’énergie laser est élevée, plus la température atteinte instantanément est élevée. À mesure que la densité d’énergie du laser augmente, la valeur qui atteint juste le niveau d’élimination de la rouille est appelée seuil de nettoyage. La valeur qui atteint juste le niveau d’élimination de la rouille est appelée seuil de nettoyage. La valeur qui endommage le métal de base est appelée seuil de dommage. Dans les opérations de nettoyage au laser, la densité d'énergie du laser doit être supérieure au seuil de nettoyage et inférieure au seuil de dommage, afin que la rouille puisse être éliminée sans endommager le métal de base. La valeur optimale est de 80 % du seuil de dommages, ce qui permet d'obtenir le meilleur effet d'élimination de la rouille et l'efficacité d'élimination de la rouille la plus élevée. Si vous souhaitez améliorer d'autres propriétés des matériaux métalliques, la densité d'énergie laser doit être comprise entre 0,8 fois et 1,2 fois le seuil de dommage.
Le point de fusion de l'acier au carbone est de 1470 degrés. Lorsqu'elle atteint 1 300 degrés, la surface de l'acier au carbone se forme et forme une couche d'oxyde dense. Il s'agit d'un « placage » de structure dendritique cellulaire uniforme, de petite épaisseur, qui peut améliorer la résistance à la corrosion et à l'oxydation des surfaces en acier au carbone, ce qui est très important dans la production industrielle réelle. Il peut protéger efficacement la matrice métallique, réduire le taux de rouille et améliorer en même temps les propriétés mécaniques.
Nous avons fait une expérience en utilisant unMachine de nettoyage laser de 100-wattspour éliminer les oxydes de la surface des alliages d'aluminium et améliorer la résistance à l'oxydation du métal. Le diamètre du point laser est de 70 um et la densité d'énergie laser est 1,1 fois le seuil de dommage. Après l'opération expérimentale, le SEM a été utilisé pour observer l'état après l'élimination de la rouille, et il a été constaté que des micro-nanostructures étaient générées à la surface. Cette structure a un certain impact sur l'hydrophobicité, la rugosité et le taux d'absorption lumineuse du matériau. Par rapport au matériau d'origine :
1. L'hydrophobie diminue et sous différents paramètres, l'hydrophobie change considérablement.
2. Propriétés mécaniques améliorées et résistance améliorée à la déformation en compression.
3. Rugosité accrue. En réglant les paramètres du laser, nous pouvons obtenir la rugosité souhaitée et il s’avère que la rugosité de la surface métallique est étroitement liée à la vitesse de balayage. Plus la vitesse de numérisation est rapide, plus la rugosité est faible.
4. Le taux d'absorption de la lumière est considérablement augmenté car la surface métallique perd son éclat métallique, réduit la lumière réfléchie sur la surface métallique et absorbe plus de lumière.
La rouille est une couche de structure poreuse. L'humidité et l'oxygène pénètrent continuellement dans le substrat et provoquent une corrosion supplémentaire, conduisant à « l'effet Matthew » de la corrosion. La corrosion sera accélérée aux endroits présentant une légère corrosion. Après corrosion, les propriétés mécaniques seront considérablement réduites, ce qui peut facilement provoquer des accidents. Si les propriétés anti-oxydantes de la surface métallique sont améliorées et qu’une couche de peinture est ajoutée, le risque de rouille peut être considérablement réduit. Comparé à l'élimination de la rouille par sablage traditionnel et à l'élimination de la rouille par décapage chimique, l'élimination de la rouille au laser peut non seulement éliminer la rouille, mais également ajouter une « couche de protection » en passant. Du point de vue de l'efficacité de l'élimination de la rouille, l'élimination de la rouille au laser peut désormais atteindre un maximum de 60 mètres carrés/heure, ce qui est similaire à l'efficacité de l'élimination de la rouille au jet de sable, mais n'est pas assez élevé. En termes de coût, l’élimination de la rouille au laser nécessite un achat unique de la machine, qui coûte plus cher par la suite. Il y a moins de consommables et le coût d'un seul dérouillage est à peu près le même, voire inférieur, à celui du sablage. Il n'y a aucun problème en matière de protection de l'environnement et il est facile de réaliser l'automatisation des robots. Lors de l'élimination de la rouille sur de grandes surfaces, calculez les coûts de protection de l'environnement et les coûts de main-d'œuvre. Élimination au laser Le coût de la rouille a dépassé celui des autres méthodes d'élimination de la rouille.