Высококачественная сварка начинается с очистки основного металла от любой коррозии, загрязнений или существующих покрытий, которые могут поставить под угрозу прочность и целостность сварного шва. Обеспечение надлежащей очистки металла с самого начала облегчает работу и устраняет необходимость начинать заново для достижения чистого сварного шва.
Традиционные методы
К сожалению, традиционные методы, используемые для этой цели, такие как пескоструйная обработка, химическая очистка и шлифовка, являются грязными и требуют дорогостоящих расходных материалов, а также значительного времени для подготовки и очистки. Эти методы также привлекают внимание со стороны регулирующих органов, таких как EPA (Агентство по охране окружающей среды США) и OSHA (Управление по охране труда США), поскольку они могут представлять риск для окружающей среды.
Более эффективная альтернатива
Сегодня более эффективной альтернативой является использование прецизионных лазерных систем промышленного класса, которые могут удалять загрязнения, ржавчину, остатки и краску с поверхности сварного шва с помощью высокоэнергетического лазерного луча, который оставляет подложку неизменной. Время подготовки и очистки минимально, а оборудование с низким уровнем обслуживания может не меняться десятилетиями.
По словам Vincent Galiardi, владельца Galiardi Laser Clean, оператора по очистке поверхности, базирующегося в округе Сент-Чарльз, штат Миссури, многие люди с удивлением узнают, что лазеры с чистой технологией являются наиболее экономически эффективным, действенным и безопасным методом промышленной подготовки поверхности.
«Многие люди не знакомы с использованием лазеров для обработки металлических поверхностей, – говорит Galiardi. – Когда я провожу демонстрацию, сначала присутствующие люди скептически относятся к ней. К концу, когда я позволяю им попробовать оборудование, все хорошо проводят время и говорят, насколько великолепно работает лазер».
Значительные преимущества в безопасности и эффективности
Для сварочных применений, Galiardi говорит, «лазерная технология предварительной сварки может эффективно очищать поверхность, чтобы не было загрязнения. После сварки лазеры могут удалить обесцвечивание из-за окисления, что может помочь улучшить сварные швы из нержавеющей стали».
Учитывая эффективность обработки металлических поверхностей, промышленные лазерные системы все чаще используются при сварке.
Решение обычных проблем очистки
Предварительная сварка: любые примеси на поверхности основного материала, такие как грязь, остатки, коррозия, прокатная окалина или старые покрытия, поставят под угрозу эффективность сварки.
Любые загрязнения могут мешать процессу, вызывать сопротивление или приводить к брызгам сварного шва, когда мелкие металлические частицы попадают в воздух или остаются свободно прикрепленными к зоне сварки. Загрязнение поверхности сварного шва приводит к пористости или пузырькам захваченного газа в готовом сварном шве, что может ослабить его механические свойства и требует доработки.
Послесварочная очистка
Очистка после сварки также необходима, особенно для нержавеющей стали. Нержавеющая сталь обеспечивает естественную защиту от коррозии благодаря способности «пассивировать» себя, если окружающая среда обеспечивает достаточное количество кислорода для восстановления поверхностной пленки, состоящей из оксида хрома. Тем не менее, сварка может вызвать «тепловой оттенок» – обесцвеченный утолщенный верхний слой на нержавеющей стали вокруг сварного шва в зоне термического влияния – который ухудшает коррозионную стойкость.
Для обработки сварных поверхностей в качестве промышленных процессов очистки традиционно используются пескоструйная обработка, химическая зачистка или шлифовка. Однако эти варианты имеют ограничения.
Безопасная, эффективная лазерная очистка
Лазерные системы имеют значительные преимущества по сравнению с этими традиционными методами, включая простоту использования, при которой оператор просто указывает и кликает высокоэнергетический лазерный луч на поверхности.
Galiardi Laser Clean использует лазерные системы, произведенные компанией Laser Photonics из Орландо, штат Флорида, ведущим поставщиком запатентованных лазерных систем промышленного класса CleanTech® для очистки и кондиционирования поверхности. Системы американского производства функционируют либо как мобильные автономные блоки, либо могут быть интегрированы в производственные линии.
Лазерные системы доступны в портативных и стационарных моделях мощностью от 50 до 3000 Вт (версия мощностью 4000 Вт находится в разработке) с размерами камеры от 3′ x 3′ до 6′ x 12′. Системы также могут быть установлены на производственных линиях в шкафах или управляться роботизированной рукой.
История успеха
Galiardi рассказывает, как использовал портативную лазерную систему CleanTech для проекта сварки культового скайуолка (смотровой площадки) в Гранд-Каньоне. Скайуолк простирается по краю Гранд-Каньона и обеспечивает ясный вид в тысячах футов до дна каньона внизу.
«Когда я делал скайуолк на Гранд-Каньоне, я удалил краску [со сварных швов смотровой площадки] с помощью лазерной системы, чтобы обеспечить неразрушающий контроль сварных швов [перед перекраской]. Портативность системы сделала ее быстрой и простой в использовании в полевых условиях без проблем очистки или безопасности обычных процессов очистки», – говорит Galiardi.
«Лазерные системы CleanTech могут работать от 50 000 до 100 000 часов. Вот и многие десятилетия работают восемь часов в день. После покупки практически нет необходимости в обслуживании», – заключает Galiardi.
Статья Alessandro Ariu из журнала: «Metalworking World Magazine», 30 августа 2023 г.
Перевод подготовила Елена Михаленко
