Lézeres kerámia kompozit bevonatok papírfinomító pengéihez: előkészítés, teljesítmény és előnyök
October 1, 2025
Absztrakt
A lézeres plattírozási technológia hatékony módszerként jelent meg a papírgyártási finomítólapátok teljesítményének növelésére. Ez a tanulmány egy WC-részecskékkel erősített Ni-alapú kerámia kompozit bevonat lézeres plattírozással történő előállítását vizsgálja egy 65Mn acél hordozón. A bevonat mechanikai tulajdonságait, kopásállóságát és korrózióállóságát vizsgálják, és kiderül, hogy a lézeres plattírozás jelentősen javítja a lapát élettartamát és működési stabilitását.
I. Bevezetés
A finomító kritikus fontosságú eleme a cellulóz- és papírgyártási folyamatnak, pengéi nagy sebességű forgást és a rostokkal való állandó súrlódást tesznek ki. Ez a kopás és korrózió a berendezések hatékonyságának csökkenéséhez és a cellulóz minőségének romlásához vezethet. A hagyományos fém pengéknek korlátaik vannak a modern termelési környezetekben. A lézeres platformtechnológia , egy fejlett felületmódosítási technika, megoldást kínál nagy teljesítményű ötvözetek vagy kerámia anyagok hordozóra történő felhordásával, ami jelentősen növeli a pengék kopás- és korrózióállóságát.
II. Kísérleti anyagok és módszerek
1. Anyagok és berendezések
Hordozóanyag : 65Mn acél
Burkolóanyag : Ni55 nikkel alapú ötvözetpor és gömb alakú öntött WC por (tömegarány 7:3)
Fő berendezések : GKS-LC3005G lézeres plattírozó rendszer, mikrokeménység-mérő, kötésszilárdság-mérő, kopásmérő, elektrokémiai munkaállomás stb.
2. Bevonatkészítési folyamat
A lézergravírozott kerámia kompozit bevonat előkészítésének folyamata több lépésből áll:
Aljzat előkezelése : Az aljzat csiszolása és előmelegítése a repedések megelőzése érdekében
Porkeverés és szitálás : A porok méret szerinti válogatása (50-150 μm)
Lézeres bevonatolás : 160 W lézerteljesítmény, 8 mm/s szkennelési sebesség és 15.5 g/perc por adagolási sebesség
Utófeldolgozás : Lassú hűtés, majd csiszolás és polírozás
III. Teljesítménytesztelés és eredményelemzés
1. Mechanikai tulajdonságok
A lézeres plattírozási eljárás jelentősen növelte a bevonat mikrokeménységét és kötésszilárdságát. A bevonat kiválóan ellenálló volt a deformációval és a hámlással szemben, így kiválóan alkalmassá vált a papírgyártó iparban a nagy teljesítményű alkalmazásokhoz.
2. Kopásállóság
A bevonatos pengék kopásállósága jelentősen javult, az átlagos súlyveszteség mindössze 0.00016%-ra csökkent a bevonat nélküli pengék 0.00057%-ához képest. A WC-részecskék megerősítették a bevonatot, hatékonyan javítva annak kopásállóságát.
3. Korrózióállóság
A lézerrel bevont bevonat pozitív eltolódást mutatott az önkorróziós potenciálban, nagyságrenddel csökkentve az áramsűrűséget. Ez az eltolódás jelentősen javította a penge korrózióállóságát, így tartósabbá tette a zord üzemi környezetben.
IV. Következtetés
A 65Mn acél pengéken lézeres plattírozási technológiával létrehozott WC/Ni55 kompozit kerámia bevonat kiváló keménységet, kötésszilárdságot, valamint kiváló kopás- és korrózióállóságot biztosít. Ez a technológia nemcsak jelentősen meghosszabbítja a finomító pengék élettartamát, hanem javítja teljesítményüket nagy terhelésű, magas korróziójú környezetben is. A lézeres plattírozás hatékony módszert kínál a finomító pengék hatékonyságának és élettartamának javítására, jelentős előnyöket kínálva a papírgyártó ipar számára.
Thomas Tong
Thomas Tong, a Greenstone lézeres burkolóberendezéseinek mérnöki igazgatója és ipari rendszerintegrációs szakértője a lézeres burkolóberendezések mérnöki igazgatójaként a lézermegmunkáló berendezések fejlesztésére, a gyártásintegrációra, az automatizálási rendszerekre és a kulcsrakész ipari megoldások megvalósítására összpontosít. Az ipari berendezések tervezésében és a fejlett gyártási rendszerekben szerzett átfogó tapasztalattal Thomas vezeti a Greenstone lézeres burkolóberendezés-platformjainak tervezését, integrációját és optimalizálását, beleértve a robotizált lézeres burkolórendszereket, a többtengelyes megmunkálórendszereket, az automatizált gyártási megoldásokat és az egyedi ipari berendezéseket. Szakértelme lefedi a teljes berendezésfejlesztési folyamatot, a mechanikai szerkezettervezéstől a lézerrendszer integrációján át a mozgásvezérlési koordinációig, a villamosmérnöki munkán át az automatizálási programozásig és a végső üzembe helyezésig. A…