Lazer Kaplanlama: Gemi Yapımı ve Onarım İçin "Yüzey İyileştirme Kara Teknolojisi"

Deniz ortamında gemi bileşenleri yıl boyunca süregelen korozyon ve aşınma gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Geleneksel onarım yöntemleri ya aşırı deformasyona neden olur ya da onarım kalınlığı açısından sınırlıdır ve bu da kritik parçaların çalışma gereksinimlerini karşılayamaz. Lazer kaplama teknolojisinin ortaya çıkışı, gemi inşa ve onarımına devrim niteliğinde bir atılım getirmiş ve etkili onarım ile yüzey iyileştirme için güçlü bir araç haline gelmiştir.

Lazer Kaplama teknoloji, yüksek enerjili bir lazer ışını kullanarak alaşım tozunu eritir ve substrat ile metalürjik bağ oluşturarak parçanın yüzeyinde güçlendirilmiş bir kaplama oluşturur. Bu süreç sadece yüksek bağlanma dayanımı sunmakla kalmaz, aynı zamanda minimum termal deformasyon sağlar. Sistem, lazer kaynağı, toz besleme cihazı ve soğutma sistemini içeren temel bileşenlerden oluşur ve şu anda 0,005 mm'ye kadar olan hassasiyetle robot destekli işleme moduna evrilmiştir ve böylece gemi bileşenlerinin karmaşık onarım ihtiyaçlarına hassas şekilde yanıt verilmesini mümkün kılar.

Onarım malzemelerinin seçimi oldukça esnektir: yaygın olarak kullanılan Ni bazlı ve Co bazlı alaşım tozları aşınma ve korozyon direncinde üstün özellikler gösterirken, Fe bazlı tozlar önemli maliyet avantajları sunar. Toz beslemeli veya önceden yerleştirilmiş toz yöntemleriyle gemi parçalarının malzemesine ve çalışma koşullarına uygun özelleştirilmiş kaplamalar üretilebilir. Örneğin, krank millerinin yüzeylerine Fe bazlı şekil hafızalı alaşım kaplama uygulanarak aşınma büyük ölçüde azaltılabilir ve kullanım ömrü 8 kata kadar uzatılabilir.

Gemi inşa ve onarımında bu teknoloji, dizel motor silindir kolları, krank milleri ve kıç milleri gibi kritik bileşenlere yaygın olarak uygulanmıştır. Dökme demir silindir kollardaki karbon halka çiziklerinin onarımı veya alaşımlı çelik vanaların sızdırmazlık yüzeylerindeki korozyonun giderilmesi durumunda, lazer kaplama yeni parçalarla karşılaştırılabilir performans sunan hassas onarımlar sağlar. Sayısal simülasyon teknolojisi kullanılarak süreç parametreleri önceden optimize edilebilir ve bu da onarım süresinin ve maliyetlerin önemli ölçüde azaltılmasını sağlar.

Ancak bu teknoloji hâlâ büyük bileşenler için düşük onarım verimliliği, yetersiz ekipman taşınabilirliği ve bazı kritik parçalar için onarım hassasiyetinin kontrol edilmesinde zorluklar gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Gelecekte, yüksek güçlü lazerlerin gelişmesiyle lazerler ve taşınabilir ekipmanlar, sektör standartlarının iyileştirilmesiyle birlikte, lazer kaplamalı teknikler gemi onarımında daha yaygın olarak uygulanacaktır. Bu durum, gemi inşa endüstrisinde kalite artışı ve verimlilik yükseltmesine daha güçlü destek sağlayacak ve yeşil onarım ile uzun ömürlü işletmeyi kolaylaştıracaktır.