نظراً للتشغيل طويل الأمد في البيئات النهرية والبحرية، تتعرض العديد من مكونات منصات الحفر البحرية والسفن والرافعات البحرية الكبيرة لتآكل شديد، مما يستدعي معالجتها وحمايتها وإصلاحها. بالنسبة للأجزاء المحورية التي تحتاج إلى طلاءات مقاومة للتآكل والصدأ على مساحات واسعة، تُعد تقنية معالجة الأسطح عالية الكفاءة ضرورية. إضافةً إلى ذلك، تعاني بعض معدات الطاقة من تلف موضعي ناتج عن التآكل، كما هو الحال عند ظهور برادة الحديد أو الشوائب في نظام التشحيم، أو عند انخفاض درجة حرارة الزيت أو ضغطه أثناء بدء تشغيل المحرك، مما يؤدي إلى احتكاك بين المحمل وسطح العمود. تتطلب هذه الأضرار الموضعية تغليفاً وإصلاحاً دقيقين، مما يجعل أساليب الترميم الآلية الروبوتية المرنة مثالية.

لمعالجة مشاكل التآكل والصدأ في المكونات الميكانيكية البحرية، تُعدّ تقنية التكسية بالليزر حلاً فعالاً للغاية لإصلاح وإعادة تصنيع هذه المكونات. تلبي هذه التقنية احتياجات التغطية واسعة النطاق ومتطلبات الإصلاح الموضعي، وتُستخدم على نطاق واسع في محركات الديزل البحرية، وتوربينات الغاز البحرية، وتوربينات البخار، والمراوح، وهياكل السفن، وغيرها من المعدات البحرية الحيوية. تُحسّن هذه التقنية المتقدمة لهندسة الأسطح بشكل ملحوظ من متانة الأجزاء، وتُقلّل من تكاليف الصيانة، وتُطيل عمر الخدمة لمعدات الهندسة البحرية والسفن.

تُستخدم تقنية التكسية بالليزر على نطاق واسع في ترميم مكونات السفن، وتُحقق تحسينات كبيرة في الأداء. تشمل التطبيقات الرئيسية ما يلي:

إصلاح المروحة: يتيح التحكم الدقيق في طاقة الليزر (2-5 كيلو واط) وقطر البقعة (0.5-2 مم) استعادة دقيقة للأداء الهيدروديناميكي.
خدش بطانة أسطوانة المحرك: تعمل عناصر السبائك مثل الكروم (Cr) على زيادة مقاومة التآكل وصلابة طبقة التكسية.
إصلاح حفرة التآكل في العمود: يشكل التكسية بالليزر طبقة بسمك 0.5-3 مم، مما يحقق خشونة سطح بعد الإصلاح Ra 0.8-1.6 ميكرومتر.
إصلاح التروس: إن الحفاظ على سرعة مسح تتراوح بين 5 و10 مم/ثانية يزيد من صلابة سطح السن وقوة التلامس، مما يطيل عمر التروس.
إصلاح سطح منع التسرب للصمامات: تسمح مساحيق السبائك القائمة على الكوبالت لسطح منع التسرب بتحمل 10-20 ميجا باسكال، مما يضمن موثوقية منع التسرب.
إصلاح تآكل السلسلة: يؤدي إدخال مرحلة تقوية كربيد التنجستن على السطح إلى إطالة عمر التآكل بمقدار 2-3 مرات.
إصلاح غلاف المضخة: يضمن ضبط تردد النبض (20-50 هرتز) ترابطًا معدنيًا قويًا بين طبقة الغلاف والركيزة.

إرشادات مراقبة العمليات:

المعالجة بالتسخين المسبق: تسخين أجزاء الفولاذ السبائكي إلى 150-250 درجة مئوية لتقليل الإجهاد الحراري ومنع التشقق.
المعالجة الحرارية اللاحقة: يتم تلطيف مكونات الفولاذ عالي القوة عند درجة حرارة 550-650 درجة مئوية للتخلص من الإجهاد المتبقي وتحسين الأداء الميكانيكي.

بفضل اختيار المواد الأمثل والتحكم الدقيق في العملية، تُحسّن عملية التكسية بالليزر بشكل ملحوظ مقاومة التآكل والصدأ، وتُطيل عمر مكونات السفن. هذه التقنية المتطورة مناسبة للأجزاء الحيوية مثل المراوح، وبطانات الأسطوانات، والأعمدة، والتروس، والصمامات، والسلاسل، وهياكل المضخات، مما يوفر إمكانية إعادة تصنيع موثوقة للمعدات البحرية ومتانة طويلة الأمد.

التكسية بالليزر فائق السرعة
تُستخدم هذه التقنية لترسيب طبقات مقاومة للتآكل والصدأ بكفاءة عالية على مكونات الأعمدة بمختلف أحجامها، بما في ذلك أعمدة المنصات البحرية، ودوارات التوربينات البخارية، وأعمدة الدوران. تُمكّن هذه العملية المتقدمة من التكسية السريعة للمكونات الكبيرة، وبفضل انخفاض الحرارة المُدخلة والحد الأدنى من التشوه، فإنها توفر مزايا كبيرة للمواد الحساسة للحرارة والأجزاء صغيرة الحجم.

تكسية الجدران الداخلية بالليزر
صُممت هذه التقنية لتطبيق طبقات طلاء صلبة مقاومة للتآكل، أو طبقات مقاومة للتآكل الكيميائي أو الصدأ، على الأسطح الداخلية للمكونات. وهي تُمكّن من الإصلاح السريع للتلف الموضعي للأسطح الداخلية، والتكسية بالليزر في الأماكن الضيقة أو المحصورة التي يصعب الوصول إليها بالطرق التقليدية.

إصلاح التكسية بالليزر التقليدي
تُستخدم هذه التقنية لإعادة تصنيع الأجزاء التالفة أو لإنشاء طبقات وظيفية على المكونات الجديدة. تشمل التطبيقات النموذجية إصلاح رؤوس الأسطوانات المتآكلة والمستهلكة، وشفرات المحرك، وغيرها من أجزاء الآلات الحيوية باستخدام تقنية التكسية بالليزر، مما يُحسّن بشكل كبير من متانتها وعمرها الافتراضي.

إصلاح التكسية بالليزر فائق السرعة لأعمدة الدوران
تتعرض أعمدة الدوران عادةً للتلف نتيجةً للضرر والتآكل والتشوه، مما قد يتسبب في أعطال ميكانيكية وتعطيل التشغيل الطبيعي للمعدات. توفر تقنية التكسية بالليزر فائق السرعة حلاً فعالاً ودقيقاً لهذه المشكلات من خلال تمكين التكسية الموضعية المستهدفة. وهذا يعزز صلابة وقوة البنية في مناطق التحميل، مما يحسن بشكل كبير من المتانة وعمر الخدمة.

يمكن ضبط سُمك الطبقة الخارجية بدقة من 0.05 إلى 1 مم، مما يحقق كفاءة معالجة تتراوح بين 0.8 و1.2 متر مربع/ساعة تقريبًا، وذلك تبعًا لسُمك الطبقة. وبفضل مدخلات الحرارة المنخفضة للغاية، تُقلل هذه العملية من التشوه الحراري مع إنتاج طبقات كثيفة ذات روابط معدنية قوية.

بالإضافة إلى ذلك، يقلل التكسية بالليزر فائق السرعة من استهلاك المواد ومتطلبات المعالجة اللاحقة، مما يوفر مزايا لا مثيل لها في كفاءة التكلفة وسرعة المعالجة والتحكم في التأثير الحراري. وهذا يجعلها تقنية مثالية لترميم أعمدة الدوران وتعزيز أسطحها بكفاءة عالية وطويلة الأمد.