الطلاء بالليزر: تقنية التحسين السطحي المتطورة لبناء وإصلاح السفن

في البيئة البحرية، تواجه مكونات السفن تحديات مستمرة مثل التآكل والتآكل على مدار السنة. تؤدي طرق الإصلاح التقليدية إما إلى تشوه مفرط أو تتمتع بسماكة إصلاح محدودة، ما يجعلها غير قادرة على تلبية متطلبات التشغيل للأجزاء الحرجة. وقد أدى ظهور تقنية الطلاء بالليزر إلى تحقيق اختراق ثوري في بناء السفن وإصلاحها، حيث أصبحت أداة قوية للإصلاح الفعال وتحسين السطح.

الطلاء بالليزر التقنية تذيب مسحوق سبيكة باستخدام شعاع ليزر عالي الطاقة، مشكلةً طبقة معززة على سطح الجزء تحقق ارتباطًا معدنيًا مع الركيزة. توفر هذه العملية ليس فقط قوة ربط عالية، ولكن أيضًا تشوهًا حراريًا ضئيلاً. ويتألف النظام من مكونات أساسية تشمل مصدر الليزر، وجهاز تغذية المسحوق، ونظام التبريد، وقد تطور الآن إلى نمط معالجة بمساعدة الروبوتات بدقة تصل إلى 0.005 مم، ما يمكنه من الاستجابة الدقيقة لاحتياجات الإصلاح المعقدة لمكونات السفن.

تتسم عملية اختيار مواد الإصلاح بالمرونة العالية: فمساحيق السبائك القائمة على النيكل والكوبالت تُستخدم على نطاق واسع وتتفوق في مقاومة التآكل والتلف، في حين تقدم المساحيق القائمة على الحديد مزايا تكلفة كبيرة. ومن خلال طرق التغذية المتزامنة بالمسحوق أو وضع المسحوق مسبقًا، يمكن تخصيص الطبقات المعدنية وفقًا للمواد وظروف التشغيل لأجزاء السفينة. على سبيل المثال، يمكن لطبقة سبيكة الذاكرة الشكلية القائمة على الحديد المطبقة على أسطح المرفق أن تقلل التآكل بشكل كبير وتمدد عمر الخدمة بأكثر من 8 مرات.

في بناء السفن وإصلاحها، تم تطبيق هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في المكونات الحرجة مثل بطانات أسطوانات محركات الديزل، والعمود المرفاسي، ومحاور المؤخرة. سواء كان الأمر يتعلق بإصلاح خدوش الحلقات الكربونية على بطانات الأسطوانات المصنوعة من الحديد الزهر، أو معالجة التآكل على أسطح الختم لصمامات الفولاذ السبائكي، فإن التلبيس بالليزر يُحقق إصلاحات دقيقة مع أداء بعد الإصلاح يعادل أداء القطع الجديدة. وباستخدام تقنية المحاكاة العددية، يمكن تحسين معايير العملية مسبقًا، مما يقلل بشكل كبير من وقت الإصلاح وتكاليفه.

ومع ذلك، لا تزال هذه التكنولوجيا تواجه تحديات: كفاءة إصلاح منخفضة في المكونات الكبيرة، وقابلية حمل المعدات غير الكافية، وصعوبة التحكم بدقة الإصلاح في بعض الأجزاء الحرجة. في المستقبل، ومع تطور القدرة العالية الليزر والمعدات المحمولة، إلى جانب تحسين معايير الصناعة، سيُستخدم التلبيس بالليزر على نطاق أوسع في إصلاح السفن في الموقع. وسوف يوفر دعماً أقوى لتحسين الجودة وتعزيز الكفاءة في صناعة بناء السفن، مما يسهم في الإصلاح الأخضر والتشغيل طويل الأمد.