เลเซอร์เคลือบผิว: เทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพื้นผิว สำหรับอุตสาหกรรมการต่อเรือและการซ่อมเรือ

ในสภาพแวดล้อมทางทะเล ชิ้นส่วนเรือต้องเผชิญกับปัญหาอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งปี เช่น การกัดกร่อนและการสึกหรอ วิธีการซ่อมแซมแบบดั้งเดิมมักก่อให้เกิดการบิดเบี้ยวเกินไป หรือมีข้อจำกัดด้านความหนาของการซ่อมแซม จึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานของชิ้นส่วนสำคัญได้ การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีเลเซอร์เคลือบผิว (laser cladding) จึงเป็นการก้าวกระโดดอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมการต่อเรือและการซ่อมแซม โดยกลายเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการซ่อมแซมอย่างมีประสิทธิภาพและการเสริมผิววัสดุ

การเคลือบเลเซอร์ เทคโนโลยีนี้ใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีพลังงานสูงหลอมผงโลหะผสม เพื่อสร้างชั้นเคลือบที่เสริมความแข็งแรงบนพื้นผิวของชิ้นส่วน ซึ่งจะเกิดการยึดเกาะทางโลหะวิทยากับวัสดุพื้นฐาน กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่มีความแข็งแรงในการยึดเกาะสูง แต่ยังมีการบิดตัวจากความร้อนต่ำมาก ระบบประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก เช่น แหล่งกำเนิดเลเซอร์ อุปกรณ์ป้อนผง และระบบระบายความร้อน และขณะนี้ได้พัฒนาไปสู่โหมดการประมวลผลที่ช่วยด้วยหุ่นยนต์ ซึ่งมีความแม่นยำสูงถึง 0.005 มม. สามารถตอบสนองอย่างแม่นยำต่อความต้องการซ่อมแซมที่ซับซ้อนของชิ้นส่วนเรือ

การเลือกวัสดุซ่อมแซมมีความยืดหยุ่นสูง: ผงโลหะผสมที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมีฐานเป็นนิกเกิลและโคบอลต์ มีคุณสมบัติเด่นในด้านความต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อน ในขณะที่ผงที่มีฐานเป็นเหล็กให้ข้อได้เปรียบอย่างมากในด้านต้นทุน โดยสามารถใช้วิธีป้อนผงแบบพร้อมกันหรือวางผงไว้ล่วงหน้า เพื่อสร้างชั้นเคลือบที่ปรับแต่งได้ตามวัสดุและสภาพการทำงานของชิ้นส่วนเรือ เช่น การเคลือบผงโลหะผสมที่มีความจำรูปร่างแบบเหล็กบนพื้นผิวเพลาข้อเหวี่ยง สามารถลดการสึกหรอได้อย่างมาก และยืดอายุการใช้งานได้ยาวนานกว่า 8 เท่า

ในอุตสาหกรรมการต่อเรือและการซ่อมเรือ เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายกับชิ้นส่วนสำคัญ เช่น ปลอกกระบอกสูบของเครื่องยนต์ดีเซล เคาม์ชาฟต์ และเพลาท้ายเรือ ไม่ว่าจะเป็นการซ่อมแซมรอยขีดข่วนของแหวนคาร์บอนบนปลอกกระบอกสูบเหล็กหล่อ หรือการแก้ไขปัญหาการกัดกร่อนบนพื้นผิวปิดผนึกของวาล์วเหล็กกล้าผสม เทคโนโลยีเลเซอร์เคลือบผิวสามารถซ่อมแซมได้อย่างแม่นยำ โดยให้ประสิทธิภาพหลังการซ่อมเทียบเท่ากับชิ้นส่วนใหม่ โดยอาศัยเทคโนโลยีการจำลองเชิงตัวเลข สามารถปรับแต่งพารามิเตอร์กระบวนการล่วงหน้า ซึ่งช่วยลดเวลาและต้นทุนในการซ่อมแซมอย่างมีนัยสำคัญ

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยียังคงเผชิญกับความท้าทายอยู่ เช่น ประสิทธิภาพการซ่อมที่ต่ำสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ ความคล่องตัวของอุปกรณ์ที่ยังไม่เพียงพอ และความยากในการควบคุมความแม่นยำของการซ่อมสำหรับชิ้นส่วนสำคัญบางประเภท ในอนาคต ด้วยการพัฒนาของเลเซอร์กำลังสูง เลเซอร์ และอุปกรณ์พกพา ควบคู่ไปกับการปรับปรุงมาตรฐานอุตสาหกรรม การเคลือบด้วยเลเซอร์จะถูกนำไปใช้มากขึ้นในการซ่อมเรือในสถานที่จริง จะช่วยสนับสนุนการปรับปรุงคุณภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพในอุตสาหกรรมการต่อเรือได้อย่างเข้มแข็งยิ่งขึ้น ส่งเสริมการซ่อมแบบสีเขียวและการดำเนินงานที่มีอายุการใช้งานยาวนาน