I. Sorunun Belirlenmesi: Aşınma-Korozyon Direnci Gereksinimleri ile Geleneksel Teknolojiler Arasındaki Çatışma Havacılık ve petrokimya mühendisliği gibi alanlarda, korozyon ve aşınma toplam bileşen arızalarının %80'ini oluşturur ve bu da ekipmanların...
Bize Ulaşın
Havacılık ve petrokimya mühendisliği gibi alanlarda korozyon ve aşınma, toplam bileşen arızalarının %80'ini oluşturur ve bu da ekipman durmalarına ve artan maliyetlere yol açar. Geleneksel koruyucu teknolojilerin açık sınırlamaları vardır: sert krom kaplama çevre kirliliğine neden olur; termal püskürtme kaplamalarının yapışma dayanımı düşüktür; fiziksel buhar biriktirme verimsizdir; geleneksel lazer kaplama ise bileşenlerde deformasyona kolayca neden olur. Bu nedenle, yüksek aşınma-korozyon dirençli koruyucu kaplamaların yeşil ve verimli hazırlanması, sektörde acilen çözülmesi gereken bir sorun haline gelmiştir.
Ultra Yüksek Hızlı Lazer Kaplanma Teknolojisi (EHLA), geleneksel lazer kaplamadan optimize edilmiştir,
lazer, toz ve altlık arasındaki etkileşim konumunu ayarlayarak verimli enerji dağılımına ulaşır. Lazer ve toz ışınının odağı altlığın üzerinde olduğundan, toz altlığa ulaşmadan önce erir. Eksenel toz beslemesiyle birlikte kaplama doğrusal hızı dakikada 500 metreye ulaşır ve bu, geleneksel teknolojiden 10 kat daha verimlidir.
Enerji dağılımı açısından, lazer enerjisinin %80'i tozu eritmek için kullanılır ve yalnızca %20'si alt malzemeyi ısıtmak için kullanılır. Bu durum üç avantaj sağlar: kaplama seyreltme oranı %4'ün altında olur; alt malzemeye düşük ısı girişi deformasyonu önler; 1,08×10⁵ K/s soğuma hızı taneleri inceleştirir (demir bazlı kaplamalardaki dendrit boyutu sadece 0,9 μm'dir). Ayrıca, kaplamanın yüzey pürüzlülüğü (Ra) 10 μm'nin altında olup hata oranı düşüktür. Ekipman açısından, Almanya'nın ACunity ve TRUMPF firmaları ile Çin'in Xi'an Zhongke Zhongmei ve Xi'an Jiaotong Üniversitesi önemli ilerlemeler kaydetmiş ve endüstrileşme için temel atmıştır.

EHLA'nın uygulaması, geleneksel alaşımlar ve yeni malzemeler olmak üzere ikiye ayrılan uyarlanabilir kaplamalara dayanır:
Geleneksel alaşım kaplamalar arasında demir bazlı alaşımlar çelik alt tabakalarına uyum sağlar ve madencilik ile petrol ekipmanlarında (örneğin Shandong Energy'in hidrolik destek kaplamaları) kullanılır; kobalt bazlı alaşımlar yüksek sıcaklığa dayanıklıdır ve döküm silindirler ile türbin kanatlarında uygulanır; nikel bazlı alaşımlar yüksek sıcaklıkta korozyona dirençlidir ve biyokütle kazan boruları için uygundur.
Yeni malzeme kaplamaları uygulama sınırlarını genişletir: demir bazlı amorf kaplamalar (%96 amorf içerik) hassas makinelerde kullanılır; çatlaksız yüksek entropili alaşım kaplamaları (örneğin FeCoNiCrMn) uçak motorlarına uygulanır; tokluk ve sertliğe sahip kompozit kaplamalar (örneğin WC takviyeli) madencilik makinelerinde kullanılır; ZrB₂-SiC seramik kaplamalar ise yüksek sıcaklıklı rulmanlara uygundur.

EHLA'nın aşılması gereken iki darboğaz vardır: birincisi, standartlaştırma sistemi oluşturmak, özel kaplama malzemeleri geliştirmek ve süreç veritabanları ile kalite standartlarını oluşturmak; ikincisi, yardımcı teknolojileri entegre etmek, erimiş banyoları düzenlemek için ultrasonik/elektromanyetik alanlar uygulamak, sonrası işleme teknolojilerini ilerletmek ve otomasyonu artırmak amacıyla yapay zeka görsel izleme sistemleri geliştirmek.
Ekipman maliyetlerindeki düşüşle birlikte, EHLA'nın küçük ve orta ölçekli işletmelere ulaşması beklenmekte, geleneksel süreçlerin yerini alacak, endüstriyel bileşen koruması için yeşil ve verimli çözümler sunan ana akım yüzey mühendisliği teknolojisi haline gelecek ve imalat sanayisinin yüksek kaliteli gelişimini destekleyecektir.