إزالة الصدأ بالليزر مقابل إزالة الصدأ التقليدية

اللحام بالليزر هو طريقة لحام عالية الدقة تستخدم شعاع الليزر لإذابة مادة قطعة العمل ثم تشكيل اللحام بعد التبريد. في اللحام بالليزر، يلعب الغاز دورًا رئيسيًا. لا يؤثر الغاز الواقي على تشكيل خط اللحام، وجودة خط اللحام، واختراق خط اللحام، وعرض الاختراق فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل مباشر على جودة وكفاءة اللحام بالليزر. ما هي الغازات اللازمة للحام بالليزر؟ ستلقي هذه المقالة نظرة متعمقة على أهمية غازات اللحام بالليزر والغازات المستخدمة وماذا تفعل.

ما هي إزالة الصدأ بالليزر؟

إزالة الصدأ بالليزر هي عملية تنظيف بدون تلامس تستخدم شعاع الليزر لإزالة الصدأ والأكاسيد من الأسطح المعدنية المختلفة. يعود مفهوم إزالة الصدأ بالليزر إلى الثمانينيات عندما تم استخدام الليزر لأول مرة لتنظيف الأسطح الحساسة في صناعة الطيران. ومنذ ذلك الحين، استمر تحسين تكنولوجيا التنظيف بالليزر واستخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية والتجارية. فى السنوات الاخيرة، ماكينات إزالة الصدأ بالليزر أصبحت شائعة على نطاق واسع بسبب قدرتها على التنظيف الفعالة وعدم إتلاف الركيزة.
مبدأ العمل لإزالة الصدأ بالليزر هو إطلاق أشعة ليزر عالية الطاقة على سطح المواد المعدنية. وهنا، يتفاعل شعاع الليزر مع الصدأ الموجود على سطح المادة، مما يمتص الطاقة ويرفع درجة حرارتها بسرعة حتى يصل إلى عتبة الاجتثاث، وهي النقطة التي تنكسر عندها الروابط الجزيئية. يؤدي هذا إلى إخراج جزيئات الصدأ من الركيزة، أو تبخر طبقة الصدأ تمامًا.
يتم تحديد معلمات مزيل الصدأ بالليزر (أي الطاقة، والطول الموجي، ومعدل التكرار، وسرعة المسح، وقطر الشعاع) بعناية بحيث يتم الوصول إلى عتبة الاجتثاث لطبقة الصدأ فقط وليس عتبة الركيزة نفسها. إن هذا الاستهداف لعتبة الاجتثاث الصحيحة، بالإضافة إلى إمكانية التحكم في إزالة الصدأ بالليزر بدقة على مستوى الميكرون، يضمن عدم تلف الركيزة الأساسية أو تلفها بشكل طفيف جدًا. يتم تكرار عملية المسح بشعاع الليزر حتى تتم إزالة كل الصدأ وتنظيف السطح المعدني.

ما هي الطرق التقليدية الشائعة لإزالة الصدأ؟

قبل ظهور إزالة الصدأ بالليزر أو عدم استخدامها على نطاق واسع، كانت الطرق التقليدية لإزالة الصدأ التالية تستخدم على نطاق واسع في مجال تنظيف المعادن:

إزالة الصدأ بالرمل

يستخدم السفع الرملي ضغطًا عاليًا لدفع التدفق المتوسط، ويرش الرمل الصلب والحصى الزاوي بسرعة عالية من خلال الفوهة على السطح المعدني لإزالة الملوثات الموجودة على سطح الجسم بقوة. الوسيلة الأكثر شيوعًا من هذا النوع هي خليط الرمل، بما في ذلك رمل خام النحاس، ورمل الكوارتز، والصنفرة، ورمل الحديد، وما إلى ذلك. وتتمثل ميزة السفع الرملي في أنها أكثر فعالية في المناطق الصدئة الكبيرة جدًا ويمكنها إزالة الصدأ من الأسطح المعدنية بشكل أسرع. من طرق التنظيف الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يقوم السفع الرملي بتنظيف الركائز الصدئة السميكة. نظرًا لأن السفع الرملي يستخدم ضغطًا عاليًا لإجبار إزالة الملوثات، فإنه يمكنه تفجير طبقات الصدأ السميكة بشكل فعال، وإزالتها من الركيزة.

إزالة الصدأ الناتج عن انفجار الثلج الجاف

يُطلق على تفجير الثلج الجاف أيضًا اسم التفجير البارد. تتميز طريقة إزالة الصدأ بخصائص مشابهة للسفع الرملي. الوسيط الذي يستخدمه هو ثاني أكسيد الكربون الصلب. مبدأ إزالة صدأ الثلج الجاف هو استخدام الخصائص الفيزيائية للثلج الجاف للتسامي وامتصاص الحرارة. عندما يتم رش جزيئات الثلج الجاف على سطح بقع الصدأ، سيحدث تفاعل فوري لدرجة الحرارة العالية ودرجة الحرارة المنخفضة، مما يؤدي إلى تدمير الاتصال بين الصدأ والأسطح المعدنية، وتوليد قوة انفجارية قوية. هذا سوف يقشر الصدأ. في الوقت نفسه، سوف يقوم تنظيف الثلج الجاف أيضًا برش الثلج الجاف على سطح الصدأ من خلال تدفق الهواء عالي الضغط لعزل جزيئات الصدأ عن بعضها البعض ومنع الصدأ من إعادة النمو. تتمثل ميزة التنظيف بالثلج الجاف في أنه لا يترك أي بقايا أثناء عملية إزالة الصدأ كما أنه أكثر صداقة للبيئة.

إزالة الصدأ الكيميائي

تستخدم إزالة الصدأ الكيميائي التخليل للتفاعل كيميائيًا مع الصدأ لإذابة طبقة الصدأ والأكسيد الموجودة على سطح المعدن لتحقيق غرض إزالة الصدأ. تشتمل وسائط التنظيف شائعة الاستخدام لهذه الطريقة على حمض الكبريتيك، وحمض الهيدروكلوريك، وحمض النيتريك، وحمض الفوسفوريك، وحمض الهيدروفلوريك، وحمض الكبريتيك الأميني، وما إلى ذلك، لذلك يطلق عليه أيضًا التخليل. لإزالة الصدأ من الهياكل الفولاذية الكبيرة، يتم استخدام حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك بشكل رئيسي. كفاءة التنظيف الحمضية القوية هذه عالية وسريعة ورخيصة. بالنسبة لقطع العمل الميكانيكية أو الأجزاء الدقيقة، يتم استخدام حمض الفوسفوريك بشكل أساسي لمنع التآكل المفرط وتقليل الضرر الذي يلحق بسطح قطعة العمل.

إزالة الصدأ الميكانيكية

إزالة الصدأ الميكانيكية هي طريقة تستخدم القوة الميكانيكية لإزالة الصدأ من خلال الاحتكاك. تشمل أدوات إزالة الصدأ الميكانيكية الشائعة عجلات الطحن وورق الصنفرة وعجلات الطحن وما إلى ذلك. ويمكن تشغيل هذه الأدوات يدويًا أو كهربائيًا. من خلال طحن طبقة الصدأ على السطح المعدني ميكانيكيًا، يمكنهم إزالة الصدأ على السطح بشكل فعال. تعتبر إزالة الصدأ ميكانيكيًا طريقة بسيطة وفعالة لإزالة الصدأ، ولكنها يمكنها فقط إزالة الصدأ الموجود على السطح المعدني وليس لها تأثير واضح على الصدأ العميق.

إزالة الصدأ بالليزر مقابل إزالة الصدأ التقليدية

لقد رحبت العديد من الشركات بإزالة الصدأ بالليزر منذ ظهورها لأنها تتمتع بمزايا مقارنة بإزالة الصدأ التقليدية في العديد من الجوانب. هنا، نقارن إزالة الصدأ بالليزر مع إزالة الصدأ التقليدية. فيما يلي تحليل تفصيلي لطرق إزالة الصدأ المختلفة:

تأثير التنظيف والتأثير على السطح المعدني

يمكن أن يؤدي السفع الرملي وإزالة الصدأ إلى إزالة المواد الأساسية الصدئة السميكة. ومع ذلك، بما أن هذه الطريقة تعتمد على تأثير واحتكاك حواف وزوايا حبيبات الرمل لإزالة الصدأ وطبقة الأكسيد على سطح المعدن، فإن سطح المادة بعد السفع الرملي وإزالة الصدأ سيكون خشنًا للغاية. سيؤدي ذلك إلى تلف كبير للسطح المعدني ولا يساعد على الاستخدام على المدى الطويل.
يمكن للتنظيف بالثلج الجاف إزالة الصدأ إلى حد ما دون خدش أو إتلاف سطح الركيزة، لكن تأثير الإزالة يتأثر بعوامل مثل نوع الصدأ وسمكه. له تأثير تنظيف جيد على الأسطح المعدنية ذات طبقات الصدأ الرقيقة ولكنه لا يستطيع تنظيف الصدأ العميق والثقيل جيدًا.
تأثير إزالة الصدأ الميكانيكي يشبه تأثير السفع الرملي. نظرًا لأن إزالة الصدأ تعتمد على الاحتكاك الميكانيكي، فإن سطح المادة الأساسية سيكون خشنًا للغاية. بالإضافة إلى ذلك، فإن إزالة الصدأ ميكانيكيًا ليست فعالة في حالة الصدأ العميق.
عند استخدام المواد الكيميائية لإزالة الصدأ، فإن حلول التخليل المختلفة لها تأثيرات مختلفة. تأثير إزالة الصدأ الحمضي القوي واضح، ولكنه عرضة للتآكل المفرط لسطح المادة الأساسية. إذا لم يكتمل التنظيف، فإن الحمض المتبقي سوف يتسبب في عودة الصدأ.
للتنظيف بالليزر تأثيرات جيدة على إزالة الصدأ للأجزاء الدقيقة والهياكل الفولاذية الكبيرة. يوجد حاليًا نوعان من التنظيف بالليزر: تنظيف الليزر النبضي والتنظيف المستمر بالليزر. يمكن لإزالة الصدأ بالليزر النبضي التحكم بشكل أفضل في مدخلات الحرارة أثناء تنظيف طبقة الصدأ على سطح المادة مع منع الذوبان الجزئي الناجم عن درجة الحرارة الزائدة للمادة الأساسية، ويكون تأثير التنظيف جيدًا. تُستخدم هذه الطريقة عادةً في الأدوات الدقيقة والمعدات الطبية والقوالب والتطبيقات الأخرى التي لا تتطلب أي ضرر لسطح الركيزة. يمكن أن تصل الطاقة القصوى للتنظيف المستمر بالليزر إلى 3000 واط. عادةً ما تُستخدم طريقة التنظيف بالليزر عالي الطاقة هذه في سيناريوهات تطبيق المشتتات الحرارية الكبيرة مثل السيارات وخطوط الأنابيب والهياكل الفولاذية الكبيرة. التنظيف بالليزر المستمر له تأثير تنظيف جيد على المناطق الصدئة الكبيرة جدًا أو الركائز الصدئة السميكة، وبسبب طريقة التنظيف غير التلامسية، لا يوجد سطح خشن على الركيزة مثل السفع الرملي وإزالة الصدأ الميكانيكية.

تكاليف تشغيل الآلة

يتطلب السفع الرملي وإزالة الصدأ استخدام كمية كبيرة من وسائط الرش، مما يؤدي إلى استهلاك كبير وتكلفة عالية.
تتطلب إزالة الصدأ بالثلج الجاف استخدام الثلج الجاف كوسيلة للتنظيف. فمن ناحية، تكلفة الثلج الجاف نفسه مرتفعة؛ من ناحية أخرى، ونظرًا لخصوصية الثلج الجاف، فإن تكاليف نقله وتخزينه أعلى بكثير من الوسائط الأخرى.
تتطلب إزالة الصدأ الكيميائي استخدام كمية كبيرة من الحمض لتنظيف الركيزة، والتي لها أيضًا استهلاك كبير واستخدام طويل الأمد وتكاليف تشغيل عالية.
تستخدم إزالة الصدأ الميكانيكية عجلات الطحن وورق الصنفرة وعجلات الطحن وأدوات أخرى لإزالة الصدأ. بالمقارنة مع طرق إزالة الصدأ الثلاث المذكورة أعلاه، فإن التكلفة أقل بكثير، لكنها لا تزال تعاني من خسائر كبيرة وتحتاج إلى الاستبدال في الوقت المناسب بعد تآكل الأدوات.
لا تتطلب إزالة الصدأ بالليزر وسائط تنظيف ويمكن استخدامها عند تشغيلها. إنها تستهلك فقط كمية صغيرة من الطاقة الكهربائية ولها تكاليف تشغيل منخفضة. يتطلب استخدام آلة التنظيف بالليزر أيضًا استبدال العدسات الواقية بشكل منتظم وفقًا لظروف الاستخدام، ولكن تكلفة هذه المواد الاستهلاكية منخفضة جدًا مقارنة بخسائر طرق إزالة الصدأ الأخرى.

احتياطات السلامة

عند السفع الرملي وإزالة الصدأ، يحتاج المشغلون إلى ارتداء ملابس واقية صارمة، بما في ذلك خوذة ضيقة، لحماية أنفسهم من مخاطر مادة الرش.
سوف تتسبب إزالة الصدأ بالثلج الجاف في تراكم كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، لذلك يلزم وجود مساحة جيدة التهوية، وإلا فسيكون ذلك خطيرًا على المشغل. بالإضافة إلى ذلك، عند استخدام الثلج الجاف لإزالة الصدأ، يُطلب من المشغلين ارتداء طبقات متعددة من الحماية، بما في ذلك القفازات والملابس القطنية وأغطية الأذن لضمان دفئهم وسلامتهم.
عند إزالة الصدأ الكيميائي، يحتاج المشغل إلى ارتداء ملابس واقية مقاومة للأحماض لتجنب الحروق بسبب رش الحمض على الجلد أثناء العملية. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية إزالة الصدأ الكيميائي ستنتج غازات حمضية. للحد من تآكل الغازات الحمضية على المعدات والإضرار بجسم الإنسان، يجب أن يحتوي موقع إزالة الصدأ على معدات تهوية جيدة.
تعد إزالة الصدأ ميكانيكيًا، سواء كانت محمولة باليد أو باستخدام أدوات كهربائية، طريقة تتطلب عمالة كثيفة لإزالة الصدأ. طريقة إزالة الصدأ هذه سهلة التشغيل، ولكنها تتطلب الكثير من القوة البدنية. يجب على المشغل الانتباه إلى الراحة وعدم القدرة على العمل لفترة طويلة لتجنب التسبب في تلف الجسم.
تعد إزالة الصدأ بالليزر طريقة أسهل وأكثر أمانًا لإزالة الصدأ. لا يوجد أي حطام متطاير أثناء عملية التنظيف بأكملها. لا يحتاج المشغل إلى ارتداء ملابس واقية ثقيلة. يحتاج فقط إلى ارتداء نظارات واقية من الليزر لبدء أعمال إزالة الصدأ المعدني مباشرة. علاوة على ذلك، لا توجد متطلبات تهوية خاصة لإزالة الصدأ باستخدام ألياف الليزر. ما عليك سوى التأكد من وجود مسافة تهوية تزيد عن 20 سم من الجزء الأمامي والخلفي من جسم الطائرة. وذلك لضمان قدرة الجهاز على تبديد الحرارة بشكل طبيعي. على الرغم من أن التنظيف بالليزر أكثر أمانًا، إلا أنه يجب عليك الحرص على عدم توجيه رأس التنظيف بالليزر نحو الأشخاص والعينين أثناء عملية إزالة الصدأ.

تأثير بيئي

من ناحية، ستنتج معدات السفع الرملي وإزالة الصدأ ضوضاء، ويجب اتخاذ تدابير لتقليل الضوضاء لتقليل تأثير الضوضاء على العمال والبيئة؛ ومن ناحية أخرى، فإن عملية السفع الرملي وإزالة الصدأ ستنتج كمية كبيرة من الغبار، مما يسبب التلوث والإضرار بالبيئة. ويجب اتخاذ التدابير المناسبة للحماية. بعد السفع الرملي وإزالة الصدأ، يجب تنظيف الرمل والحصى المستخدم.
لا تترك تقنية التنظيف بالثلج الجاف أي بقايا أثناء عملية إزالة الصدأ وهي طريقة أكثر صداقة للبيئة لإزالة الصدأ.
عند استخدام العوامل الكيميائية لإزالة الصدأ، فإن النفايات السائلة بعد التخليل تلوث البيئة بشكل خطير وتحتاج إلى المعالجة قبل التخلص منها. يجب معالجة النفايات السائلة بعد التنظيف وفقًا لمتطلبات قانون حماية البيئة ويجب عدم تصريفها إلى الخارج حسب الرغبة.
تعتبر إزالة الصدأ بالليزر عملية تنظيف جديدة صديقة للبيئة. وبما أن عملية التنظيف لا تستخدم وسائط التنظيف مثل المواد الكيميائية، فإنها لا تنتج ملوثات وأكثر صداقة للبيئة.

لخص

أثبت التنظيف بالليزر أنه وسيلة فعالة وآمنة للحفاظ على الأسطح المعدنية وإطالة عمر الخدمة. كأداة متقدمة للغاية لإزالة الصدأ، ماكينات التنظيف بالليزر بدأت الشركات في استبدال عمليات التنظيف التقليدية تدريجيًا لأنها يمكنها إزالة الصدأ بشكل أكثر دقة وتقليل رأس المال الإضافي المطلوب، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف الإجمالية. تعد إزالة الصدأ بالليزر أيضًا العملية الأكثر فعالية لتقليل الأضرار البيئية. لقد أحدث ظهوره ثورة في طرق تنظيف الأسطح المعدنية وأصبح أكثر شيوعًا في التنظيف الصناعي.
في AccTek Laser، نحن نوفر للمستخدمين معدات إزالة الصدأ بالليزر المناسبة، بما في ذلك آلات التنظيف بالليزر النبضي 100-500W وآلات التنظيف بالليزر المستمرة 1000-3000، لتلبية احتياجات إزالة الصدأ لسيناريوهات التطبيق المختلفة. لمعرفة المزيد عن حلول التنظيف بالليزر لدينا، اتصل بنا اليوم.

معدات الليزر

معلومات الاتصال

احصل على حلول الليزر