پوششدهی با لایهنشانی لیزری پوششهای کامپوزیتی سرامیکی برای تیغههای ریفاینر کاغذ: آمادهسازی، عملکرد و مزایا
چکیده
فناوری پوششدهی لیزری بهعنوان روشی مؤثر برای ارتقای عملکرد تیغههای ریفاینر کارخانههای تولید کاغذ مطرح شده است. این مطالعه ساخت پوشش کامپوزیتی سرامیکی مبتنی بر نیکل با تقویتشده توسط ذرات کاربید تنگستن (WC) بر روی زیرلایه فولادی ۶۵Mn را با استفاده از پوششدهی لیزری بررسی میکند. خواص مکانیکی، مقاومت به سایش و مقاومت در برابر خوردگی این پوشش مورد ارزیابی قرار گرفته و نشان میدهد که پوششدهی لیزری بهطور قابلتوجهی عمر مفید تیغه و پایداری عملیاتی آن را بهبود میبخشد.
۱. مقدمه
ریزنده جزء حیاتی در فرآیند تولید خمیر و کاغذ است که تیغههای آن در معرض چرخش با سرعت بالا و اصطکاک مداوم با الیاف قرار دارند. این سایش و خوردگی میتواند به کاهش بهرهوری تجهیزات و افت کیفیت خمیر منجر شود. تیغههای فلزی سنتی در محیطهای تولیدی مدرن محدودیتهایی دارند. فناوری آلیاژکاری لیزری, یک تکنیک پیشرفته اصلاح سطح، با رسوبدهی آلیاژهای با کارایی بالا یا مواد سرامیکی بر روی زیرلایه، راهحلی ارائه میدهد که مقاومت تیغهها را در برابر سایش و خوردگی به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
II. مواد و روشهای تجربی
۱. مواد و تجهیزات
مادهٔ بستر: فولاد ۶۵ منگنز
مواد روکشپودر آلیاژ نیکل Ni55 و پودر کوبیت کروی ریختهگریشده (نسبت جرمی ۷:۳)
تجهیزات اصلیسیستم پوششدهی لیزری GKS-LC3005G، دستگاه سختیسنجی میکرو، دستگاه آزمون مقاومت چسبندگی، دستگاه آزمون سایش، ایستگاه کاری الکتروشیمیایی و غیره.
۲. فرآیند آمادهسازی پوشش
فرآیند آمادهسازی پوشش کامپوزیتی سرامیکی پوششدهی لیزری شامل چندین مرحله است:
پیشتیمار بستر: سنگزنی و پیشگرم کردن زیرلایه برای جلوگیری از ترکخوردگی
مخلوطسازی و الککردن پودرذرات پودری را غربالگری کنید (۵۰–۱۵۰ میکرون)
پوششدهی لیزریبا استفاده از توان لیزر ۱۶۰ وات، سرعت اسکن ۸ میلیمتر بر ثانیه و نرخ تغذیه پودر ۱۵٫۵ گرم در دقیقه
پسپردازشخنکسازی آهسته، سپس آسیاب و صیقل
III. آزمون عملکرد و تحلیل نتایج
۱. خواص مکانیکی
فرآیند پوششدهی لیزری بهطور قابلتوجهی سختی میکرو و استحکام پیوند پوشش را افزایش داد. این پوشش مقاومت برتر در برابر تغییر شکل و پوستهشدن را نشان داد و آن را برای کاربردهای با کارایی بالا در صنعت کاغذسازی بسیار مناسب میسازد.
۲. مقاومت در برابر سایش
مقاومت به سایش تیغههای پوششدادهشده بهطور قابلتوجهی بهبود یافت، بهطوریکه کاهش وزن متوسط تنها به 0.00016% کاهش یافت، در مقایسه با 0.00057% برای تیغههای بدون پوشش. ذرات WC پوشش را تقویت کردند و بهطور مؤثر مقاومت آن در برابر سایش را بهبود بخشیدند.
۳. مقاومت در برابر خوردگی
روکش پوششدادهشده با لیزر جابهجایی مثبتی در پتانسیل خودخوردگی نشان داد و تراکم جریان را به میزان یک مرتبه بزرگی کاهش داد. این جابهجایی بهطور قابلتوجهی مقاومت در برابر خوردگی تیغه را بهبود بخشید و آن را در محیطهای عملیاتی سخت بادوامتر کرد.
IV. نتیجهگیری
پوشش سرامیکی کامپوزیتی WC/Ni55 ایجادشده بر روی تیغههای فولادی 65Mn با استفاده از پوششدهی لیزری این فناوری سختی، استحکام پیوند و مقاومت عالی در برابر سایش و خوردگی را فراهم میکند. این فناوری نه تنها بهطور قابلتوجهی عمر مفید تیغههای ریفاینر را افزایش میدهد، بلکه عملکرد آنها را در محیطهای با بار بالا و خوردگی شدید نیز بهبود میبخشد. پوششدهی لیزری روشی مؤثر برای ارتقای کارایی و طول عمر تیغههای ریفاینر است و مزایای قابلتوجهی برای صنعت کاغذسازی به همراه دارد.
لیدیا لیو
دکتر لیدیا لیو – پژوهشگر ارشد، متخصص یکپارچهسازی بازار و راهکارها دکتر لیدیا لیو یک حرفهای ترکیبی منحصر به فرد است که بهطور کامل تخصص فنی سطح بالا در ساخت افزودنی را با دیدی تیزبینانه نسبت به یکپارچهسازی بازار و منابع ترکیب میکند. او بهعنوان دکترا و پژوهشگر ارشد در زمینه ساخت افزودنی، دانش فنی عمیقی دارد و در عین حال بهعنوان پلی حیاتی میان فناوری پیشرفته و نیازهای بازار عمل میکند. ارزش منحصربهفرد او در تواناییاش برای درک عمیق پیچیدهترین چالشهای فنی پیش روی مشتریان و، بر اساس دیدی جامع از اکوسیستم جهانی ساخت افزودنی، یکپارچهسازی دقیق بهترین منابع و راهحلهای فنی نهفته است....
