Sunkiosios pramonės šakose,{0}}kur įranga veikia esant ekstremalioms sąlygoms, pvz., aukštam slėgiui, abrazyvinėms medžiagoms ir korozinei aplinkai,{1}}dėl neplanuotų prastovų ir komponentų gedimų gali būti prarasta milijonai žmonių našumo. Tradiciniai remonto metodai (pvz., suvirinimas, terminis purškimas) dažnai nepateikia ilgalaikių sprendimų, tačiauLazerinis dengimasatsirado kaip žaidimą{0}}keičianti technologija. Ant susidėvėjusių ar pažeistų dalių dengiant didelio našumo -lydinio dangas, jis atkuria funkcionalumą, padidina patvarumą ir sumažina priežiūros išlaidas. Toliau nagrinėjame, kaip lazerinė danga sprendžia nusidėvėjimo ir korozijos problemas pagrindiniuose sunkiosios pramonės sektoriuose.
Kasybos mašinų apkala lazeriu: pailgėja grąžtų ir trupintuvų dalių tarnavimo laikas
Kasybos mašinos-nuo grąžtų iki smulkintuvo komponentų-negailestingai trinamos nuo uolienų, rūdos ir mineralų telkinių. Pavyzdžiui, vienas grąžtas gali susidėvėti 20 % vos po 10 darbo valandų, todėl jį reikia dažnai keisti.Lazerinis dengimasišsprendžia šią problemą patepdami dėvėjimuisi -atsparius lydinius (pvz., volframo karbidu-sustiprintą plieną) ant kritinių grąžtų ir trupintuvo nasrų paviršių.
Lazerinio dengimo tikslumas užtikrina, kad danga tvirtai sukibtų su pagrindine medžiaga, sudarydama 2–3 kartus stipresnę sukibimą nei naudojant terminį purškimą. Kūgio trupintuvų įdėklams šis procesas ne tik atkuria susidėvėjusius matmenis, bet ir padidina paviršiaus kietumą 40–60%, pailgina tarnavimo laiką 2–3 kartus. Kasybos operatoriai praneša, kad pritaikius lazeriu{10}}dengtus komponentus, priežiūros išlaidos sumažėjo 30 proc. ir neplanuotų prastovų.
Taikymas naftos ir dujų pramonėje: korozijai{0}}atsparios gręžinių įrankių dangos
Naftos ir dujų sektoriuje naudojami gręžimo įrankiai (pvz., grąžtai, tankintuvai, vožtuvai) ištveria žiaurų aukšto slėgio (iki 15 000 psi), ekstremalių temperatūrų (daugiau nei 300 laipsnių) ir korozinių skysčių (pvz., sūraus vandens, vandenilio sulfido) derinį. Su korozija{8}}susiję šių įrankių gedimai sudaro 40 % gręžinių intervencijos išlaidų.
Lazerinis dengimassiūlo tikslinį sprendimą: korozijai{0}}atsparių lydinių (pvz., Inconel 625, Hastelloy C-276) nusodinimą ant įrankių paviršių. Skirtingai nuo tradicinių dangų (kurios veikiamos įtempimo gali nulupti arba įtrūkti), lazeriu dengti sluoksniai{8}}integruojasi su netauriuoju metalu ir sukuria vientisą barjerą nuo korozijos. Lauko bandymai rodo, kad lazeriu{10}}dengti gręžimo įrankiai atšiaurioje jūroje išlaiko vientisumą 5+ metų – dvigubai pailgina nepadengtų arba termiškai purškiamų alternatyvų naudojimo trukmę.
Automobilių ir aviacijos ir kosmoso sprendimai: variklio komponentų taisymas naudojant lazerinės dangos technologiją
Automobiliuose ir erdvėlaiviuose variklio komponentams (pvz., alkūniniams velenams, skirstomiesiems velenams, turbinų diskams) reikia griežtų leistinų nuokrypių ir didelio atsparumo nuovargiui. Kai šios dalys susidėvi, įtrūksta arba praranda medžiagas, pakeitimas dažnai kainuoja brangiai (pvz., vienas aviacijos turbinos diskas gali kainuoti 50 000 USD).
Lazerinis dengimasįgalina tikslų, ekonomišką{0}}remontą: lydinio miltelius (suderintus su pagrindine komponento medžiaga) ant pažeistų vietų atkuria pirminiai matmenys išlaikant mechanines savybes. Automobilių alkūniniams velenams lazerinė danga pataiso kakliuko susidėvėjimą su 0,01 mm tolerancija, o restauruota dalis atitinka OEM eksploatacinių savybių standartus. Aviacijos erdvėje lazeriu{4}}dengtos turbinos mentės išlaikė 10,000+ valandų ciklinio nuovargio testą,-įrodantį jų patikimumą svarbioms skrydžio sistemoms.
Energijos gamybos sektorius: turbinų menčių gerinimas, apsaugantis nuo susidėvėjimo aukštoje{0}}temperatūroje
Energijos gamyba (iškastinio kuro, branduolinės, geoterminės) priklauso nuo turbinų menčių, kurios veikia aukštesnėje nei 1000 laipsnių temperatūroje ir susiduria su oksidacija, terminiu nuovargiu ir erozija. Per anksti suyrantys peiliai gali išjungti visas elektrines, o tai kainuoja 1–2 mln. USD per dieną dėl prarastos galios.
Lazerinis dengimassprendžia šią problemą, dengdama aukštai -temperatūrai-atsparias dangas (pvz., MCrAlY lydinius, keraminius kompozitus) ašmenų paviršius. Šios dangos sudaro apsauginį oksido sluoksnį, kuris atlaiko didelį karštį, sumažina susidėvėjimą 70% ir pailgina ašmenų tarnavimo laiką 4–5 metais. Anglimi-kūrenamose jėgainėse lazeriu-dengtos turbinų mentės taip pat atsparios pelenų erozijai-dažnai dėl gedimo,-sumažėjusios metinės priežiūros išlaidos 500 USD,{14}} vienam vienetui.
