مقدمه‌ای بر پوشش‌دهی لیزری در ابزارهای معدنی

پوشش‌دهی لیزری یک فناوری پیشرفته اصلاح سطح است که دوام و مقاومت در برابر سایش تجهیزات معدن‌کاری و تونل‌زنی را افزایش می‌دهد. در ۱۶ اوت، در پارک صنعتی هوشمند در منطقه توسعه صنعتی فناوری پیشرفته یانگچوان، خط تولید شرکت کیننگ با ظرفیت کامل در حال کار بود. از طریق مجموعه‌ای از فرآیندها—از جمله پوشش‌دهی لیزری, ، سوراخ‌کاری، جوشکاری، سخت‌کاری و خنک‌سازی—برش‌دهنده‌های چکش معدن با استحکام بالا و مقاوم در برابر جرقه با استفاده از مواد نوآورانه جدید تولید شدند.

این چکش‌های معدنی ابزارهای حیاتی در استخراج زغال‌سنگ و حفاری تونل هستند. با ادغام فناوری آلیاژکاری لیزری, عملکرد و عمر مفید آنها به طور قابل توجهی بهبود یافته است.

نقش چکش‌های معدن‌کاوی و چالش‌های رایج

چنگک‌های معدن‌کاوی به طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شوند:

·  انتخاب‌های شریر – عمدتاً برای استخراج زغال‌سنگ استفاده می‌شود.

·   انتخاب‌های رادهدر – طراحی شده برای حفاری تونل و نیازمند سختی و استحکام بیشتر.

 به‌عنوان یکی از پرکاربردترین قطعات در ماشین‌آلات معدن‌کاوی، کیفیت چنگک‌ها مستقیماً بر بهره‌وری معدن‌کاوی تأثیر می‌گذارد. چنگک‌های سنتی اغلب دچار مشکلات زیر هستند:

· تراشه‌تراشی و ترک‌خوردگی آسان

· فروپاشی سر

· مقاومت سایشی پایین

· خم شدن یا شکستن مکرر

این مشکلات نه تنها هزینه‌های تولید را افزایش می‌دهند، بلکه بهره‌وری را نیز کاهش می‌دهند. علاوه بر این، چکش‌های متعارف هنگام ساییده شدن به سنگ‌ها جرقهٔ زیادی تولید می‌کنند که خطرات ایمنی مانند احتراق گاز و انفجار را در معادن زغال‌سنگ زیرزمینی به همراه دارد.

پیشرفت‌ها از طریق فناوری آلیاژی‌سازی با لیزر

برای غلبه بر این چالش‌ها, لیزر گرین‌استون توسعه یک پوشش مقاوم در برابر سایش مبتنی بر نیکل-آلومینیوم با استفاده از پوشش‌دهی لیزری فناوری در سال ۲۰۲۳. این نوآوری امکان ایجاد اولین [فناوری] چین را فراهم کرد. سر متّحدالشکل کاربید الماس با سختی شکستن سنگ F16.

ساختار پیک از موارد زیر تشکیل شده است:

·  خالی

·  سر آلیاژی

·  لایه مقاوم در برابر سایش پوشیده شده با لیزر

با ترکیب مواد با سختی بالا مانند WC و C با آلیاژهای پایهٔ کبالت، سر کاربید الماس سختی و استحکام استثنایی را به دست می‌آورد. با سختی تا 1962 HV20، فراهم می‌کند:

·  مقاومت در برابر سایش و ضربه ۳ تا ۵ برابر بیشتر نسبت به سرهای کاربیدی سنتی

·  بهبود ۵۰۱TP3T در بهره‌وری کاری

·  کاهش ۳۰۱TP3T در هزینه‌های استخراج

·  عمر مفید ۲ تا ۳ برابر بیشتر

این امر سرهای کاربیدی پوشش‌داده‌شده با لیزر را به‌ویژه برای سازندهای زغالی سخت و ناهموار مناسب می‌سازد.

نوآوری و تأثیر صنعتی

در ژوئن ۲۰۲۳، روش آماده‌سازی برای این پوشش آلیاژی لیزری پتنت اختراع به آن اعطا شد. نوک‌های کاربید الماس از آن زمان وارد تولید آزمایشی شده‌اند که نشان‌دهندهٔ پیشرفتی چشمگیر در ساخت ابزارهای استخراج معدن داخلی است.

نوآوری از طریق فناوری آلیاژکاری لیزری نه تنها دوام ابزارهای استخراج را افزایش می‌دهد، بلکه به عملیات استخراج ایمن‌تر و کارآمدتر نیز کمک می‌کند. گرین‌استون لیزر همچنان مرزهای مواد صنعتی را جابه‌جا می‌کند و از توسعه اقتصادی و اجتماعی باکیفیت حمایت می‌کند.