Лазерная полировка металла — область применения и требуемое оборудование

Лазерная полировка металла

Традиционные способы полировки металлов требуют временных затрат и определенных физических усилий. Немецкие ученые совершили прорыв в технологии шлифовки металлов до зеркального блеска, они придумали технологию полировки металла лазером.

Технология полировки металла лазером

Описание процесса

Автоматизация процесса шлифовки металлических форм до зеркального блеска путем воздействия на них лазерного луча — процесс новый и интересный. Интерес представляет тот факт, что при такой технологии не используются полироли. Основным и единственным устройством, которое используется для процесса, является лазерная установка.

Импульсы света, которые подаются лазерным устройством, поглощаются верхним слоем обрабатываемой поверхности. Под действием энергии образуется плазма, которая разжимается и создает ударную волну. Она, в свою очередь, расщепляет и убирает тонкие частицы вещества, которое подлежит удалению, его подхватывает система всасывания. Световой импульс очень короткий и не может повредить обрабатываемую поверхность.

Лазерная полировка металла может проходить в несколько этапов. Каждая «вспышка» лазера удаляет лишь небольшой слой загрязнения. Поэтому если слой толстый, то на полное и качественное очищение нужно будет несколько импульсов. В этом процессе есть один очень важный момент – самоограничение очистки. Мощность и интенсивность луча резко сократятся, когда он достигнет определенной глубины металла, которая уже не требует полировки.

Лазер имеет регулируемую мощность, что позволяет контролировать процесс и вносить в него необходимые коррективы. Большой плюс в работе лазерной установки и то, что кроме шлифования и полирования поверхностей он может «сверлить» в них отверстия нужного диаметра.

Лазер может проникать в металл на глубину от 50-ти до 100-та миллимикрон. Он может обеспечить равномерное растекание жидкого металла на этой глубине. А дальше следует процесс, очень схожий с обычной полировкой, только с использованием лазера повышенной точности. И если первый слой снимается лазером на глубину около 50-100 миллимикрон, то дальше глубина обработки идет в сторону уменьшения. Остается только определиться – в какой сфере такая точность будет максимально эффективной.

Глубина проникновения лазерного луча

Полировка металла лазером – процесс тонкий и точный. Глубина проникновения лазерного луча может зависеть от нескольких факторов. Но регулировать глубину можно, это делается с помощью таких параметров как:

  • Изменение мощности плавления лазерного луча;
  • Изменение скорости движения лазера по поверхности детали;
  • Регулировки длины активного луча.

СОВЕТ: Для эффективной работы нужно отрегулировать интенсивность луча на позиции, определяющей порог очистки и порог ущерба, чтобы плазма не затронула чистый слой и не сняла лишнее.

к содержанию ↑

Требуемое оборудование

Оборудование, предназначенное для лазерной полировки металла, пока не выпускается в промышленных объемах. Немецкие ученые совместно с компанией Maschinenfabrik Arnold выпустили только опытный образец. Но, по предварительным результатам испытаний, доктор Уилленборг уверен – через 2-3 года устройство поступит в массовое производство.

Область применения

Принцип действия лазерной полировки металла имеет максимальный эффект и промышленное применение при:

  1. Очистке труб в объектах атомной энергетики, нефтегазового комплекса, ЖКХ;
  2. Очистке лазером больших строительных конструкций. В данный момент для подобных работ применяется малоэффективный пескоструйный метод;
  3. Очистке внутренних стенок труб магистралей теплообменников. Сейчас на АЭС для этих целей задействованы человеческие ресурсы, а лазерные шлифовальные установки позволят минимизировать участие человека в подобных действиях.
  4. Очистке поверхностей лопаток турбин. Сейчас для подобных работ лопатки приходится демонтировать. Мобильные лазерные установки позволят проводить очистку на месте, без демонтажа;
  5. Очистке элементов запорно-регулировочной арматуры. Лазерный метод позволяет селективно избавляться от старого покрытия шара и сохранить его геометрические параметры;
  6. Очистке резьбовых соединений. После нарезания резьбы часто требуется дополнительная чистка. Лазер легко справляется с поставленной задачей.
к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

Главный недостаток лазерной очистки металлов – это низкая производительность процесса, в сравнении с другими методами (химической или механической). А достоинством можно обозначить сравнительно небольшую стоимость оборудования.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *