Лазерная полировка металла

Лазерная полировка металла — область применения и требуемое оборудование

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.

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.

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.

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.

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.

Читать еще:  Компрессионное соединение металлических труб

Полировка металла

Полировка металла – это финишный этап работы с данным материалом, в процессе которого с поверхности металлического листа снимается микроскопический слой. В результате поверхность металла приобретает эффектный блеск и в целом привлекательный внешний вид.

Специалисты нашей компании производят полировку металлов различного состава и толщины. Конечно, отполировать материал до зеркального блеска можно и на дому, но в таком случае итог непредсказуем… Обращение к профессионалам обеспечит 100% положительный результат.

Подготовительный этап

Перед полировкой материал следует подготовить одним из следующих способов:

    Сжатым воздухом в совокупности с особыми абразивными частицами – это позволит удалить с поверхности следы коррозии и ржавления. Чистка специальными щетками с жесткой металлической щетиной – для удаления пыли, грязи и проч. Обезжиривание материала при помощи растворителя. Устранение остатков различных веществ при помощи щелочных растворов. Обезжиривание посредством погружения в электролит.

Вышеперечисленные способы применяются в промышленном производстве и позволяют максимально эффективно подготовить металл к дальнейшей полировке.

Разновидности полировки металла

Механическая полировка – один из наиболее распространенных способов. В этом случае поверхность металла обрабатывается специальной полировочной машинкой. При этом круг для полировки и поверхность материала увлажняются и в процессе периодически промываются под водой – во избежание скопления металлической стружки. Финишная полировка производится при помощи мягкого материала (чаще всего войлока), после чего на поверхность наносится полироль.

Химическая полировка – наиболее эффективный и быстрый вариант. В данном случае необходимый результат достигается за счет погружения материала в предварительно подогретые до нужной температуры химические реагенты и кислоты. Однако стоит учитывать, что после такой обработки поверхность металлов становится матовой, а не блестящей. Поэтому также применяется метод электрохимической обработки – в этом случае металл не только погружают в химические реагенты, но и воздействуют на него электрическим разрядом. Это придает поверхности идеальную гладкость и яркий блеск.

Полировка при помощи лазера – производится без участия химических реагентов, растворителей и полиролей. На металл воздействуют лучом лазера, благодаря чему верхний слой материала разрушается.

Как заказать услугу полировки металлов?

Чтобы заказать полировку металла, звоните по телефону: +7 (495) 722-81-01 или написав What’s App или Viber +7 (903) 722-81-01 . Также вы можете связаться с нами по e-mail: info@vland-m.ru.

Заявителю необходимо упомянуть:

    Тип металла, подлежащего полировке. Его толщину в миллиметрах. Количество деталей, которые нужно отполировать, их точные размеры. ФИО и контактный телефон.

Преимущества полировки металла

Зачем нужна полировка металла? Все очень просто: обработанные изделия приобретают эффектный внешний вид и высокие эксплуатационные характеристики. Такие изделия меньше подвержены коррозии, более долговечны и легко ремонтируются.

Изделия, подвергнутые полировке, приобретают идеально гладкую и зеркальную поверхность. Это может быть востребовано как в промышленном производстве, так и в частной области. Например, часто заказывают полировку владельцы автомобилей, стремящиеся придать деталям машины эффектный блеск.

Цена полировки металла

Стоимость данной услуги рассчитывается индивидуально. Все зависит от количества деталей, подлежащих обработке, от вида полировки и срочности работы.

Стоит заметить, что наиболее выгодной является механическая обработка металлической поверхности – затраты энергии в данном случае минимальны, а потому и стоимость такой услуги доступная.

Химическая полировка – это более дорогостоящая услуга, поскольку в ее стоимость закладывается цена использованных реагентов.

Полировка металла

Для придания лучших потребительских качеств и привлекательного внешнего вида металлическим изделиям проводят процедуру финишного шлифования. Полировка металла придает изделию декоративный блеск, также выполнение подобной процедуры позволяет подготовить поверхность для нанесения различных материалов.

Виды работ

Полировка металла может проводиться следующими методами:

  1. механическая или абразивная полировка изделий;
  2. химическая обработка при помощи специальных веществ, к примеру, пасты;
  3. электрохимический способ;
  4. электролитно-плазменный способ.
Читать еще:  Ленточно шлифовальный станок по металлу

Некоторые виды финишного шлифования простые, не требуют наличия специальных материалов или оборудования. К примеру, механический метод может использоваться в домашних условиях. Однако добиться существенного результата при их применении практически не возможно.

Недостатки традиционных способов

Полировка металла при помощи традиционных методов, абразивного и химического воздействия на поверхности, имеет определенное количество ограничений в применении. К ним можно отнести:

  1. отсутствие возможности автоматизации процесса. При проведении работы по получению блеска многие предприятия внедряют технологию автоматической обработки, что позволяет значительно сократить время получения целой партии. Химическая, механическая, электрохимическая полировка имеют особенности, которые затрудняют автоматизацию технологического процесса;
  2. затруднение получения зеркальной поверхности при использовании рассматриваемых типов воздействия на металл касается технологических и электрических причин. Экономические причины, прежде всего, связаны с большой стоимостью производственных роботов и станков, которые работают на системе числового программного управления. Технологические определяют невозможность включения традиционных методов полировки изделий из металла для получения зеркальной поверхности.

Полировка нержавейки войлочным полировочным диском

Зачастую вышеприведенные проблемы приводят к тому, что рассматриваемая работа выполняется руками при помощи специальной пасты при механическом воздействии. Этот момент определяет значительное снижение показателя производительности, так как обработка на автоматизированной линии невозможна. Из-за использования устаревших методов зачастую производственная линия представляет сбой конвейер, а это отрицательно отражается на стоимости получения изделия, снижает конкурентоспособность предприятия.

Механический метод полировки

На протяжении многих лет использовался механический метод обработки поверхности металлического изделия. Специальные наборы абразивных кругов и лент при сочетании полировочными пастами ГОИ позволяют получить материал с показателем шероховатости Rа = 0,05–0,12 мкм.

К особенностям данного метода паролирования можно отнести:

  1. для автоматизации процесса используются специальные станки, которые оснащают матерчатыми или войлочными кругами;
  2. на абразив наносится определенное количество пасты ГОИ;
  3. рассматриваемая паста гои представляет собой специальный порошок, состоящий из активного вещества, которое оказывает активизирующее воздействие на поверхность изделия;
  4. типичная паста состоит примерно из 60% абразивного компонента и 40% связующего вещества. содержание активизирующей добавки 2%.

Финишное шлифование можно достигнуть только при использовании пасты ГОИ. При этом используется мягкий круг и паста ГОИ с тонким абразивом. При подобной работе расход материала довольно большой: на 1 квадратный метр поверхности приходится 0,3 войлочного круга и абразивного вещества типа ГОИ, примерно, 100 грамм. При обработке сложной поверхности используется ленточный тип материала и тот же абразив ГОИ.

Отдельное внимание следует уделить пасте ГОИ. Она представляет собой специальное вещество, которое создано на основе оксида хрома. Вещество из категории ГОИ выпускается в виде бруска зеленого цвета. Специальные наборы ГОИ содержат бруски с различными показателями зернистости абразива.

Химическое полирование

При химической полировке на поверхность оказывается сочетание воздействия определенного вещества и гальванических паров. Этот процесс определяет образование пассивирующей оксидной пленки, которая приводит к выравниванию микронеровности поверхности.

Качество полирования зависит от соотношения скорости образования пленки и ее растворения в жидкости. Наибольший показатель блеска можно добиться при образовании пленки малой толщины. При химическом полировании металла можно добиться пленки меньшей толщины, чем при электрохимической, что определяет возможность достижения лучшего блеска, но большие неровности детали не могут быть выровнены.

Электромеханический метод

Механическая и химическая полировка металла зачастую не приводит к необходимому результату. Это связано с тем, что изделие может обладать повышенной устойчивостью к изменениям структуры. Электрохимический метод – процедура воздействия, которая предусматривает погружение деталей в электролит. Провести подобную работу своими руками зачастую достаточно сложно, так как электролит представлен раствором кислоты. Воздействие происходит при подключении резервуара к источнику питания с напряжение около 20 В.

Этот вид обработки определяет появление пассивирующей пленки, которая приводит к уменьшению показателя шероховатости. Степень изменения качества поверхностной структуры зависит от подаваемого напряжения. Достигаемое качество зависит от типа металла, показателя остаточной деформации, толщины обрабатываемой детали и других моментов.

Читать еще:  Художественная гибка металла своими руками

Электролитно-плазменный способ

Последние годы все большей популярностью стал пользоваться электролитно-плазменный метод обработки.

Специальные наборы приспособлений, которые создать своими руками достаточно сложно, обеспечивают воздействие заряда на деталь. К особенностям конструкции можно отнести:

  1. обрабатываемое изделие становится анодом;
  2. к детали подводится положительный потенциал от мощного источника питания;
  3. в качестве катода выступает рабочая ванна.