Công nghệ laser sợi quang: Hướng đi mới trong làm sạch bề mặt kim loại
31/12/2024
148 Lượt xem
Vào sáng ngày 25/12, Sở Khoa học và Công nghệ (KH&CN) thành phố Hải Phòng đã tổ chức Hội nghị tư vấn đánh giá, nghiệm thu đề tài KH&CN cấp thành phố với chủ đề “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị laser sợi quang ứng dụng làm sạch bề mặt kim loại”. Đề tài này do Công ty TNHH Đầu tư Phát triển Xây dựng Thành Khang chủ trì thực hiện, với TS. Nguyễn Hồng Hanh làm chủ nhiệm. TS. Bùi Thanh Tùng, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố, đảm nhiệm vai trò Chủ tịch Hội đồng.
Quang cảnh Hội nghị tư vấn đánh giá, nghiệm thu đề tài.
Tổng quan các công nghệ làm sạch bề mặt kim loại
Trong khuôn khổ của đề tài, nhóm nghiên cứu đã thực hiện phân tích tổng quan về các công nghệ loại bỏ lớp rỉ sét và các chất hữu cơ bám trên bề mặt kim loại. Những công nghệ được xem xét bao gồm:
- Công nghệ tẩy dầu mỡ bằng hoá chất: Phương pháp truyền thống nhưng gây ô nhiễm môi trường.
- Công nghệ bằng điện hoá: Hiệu quả cao nhưng phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường.
- Công nghệ xử lý bề mặt bằng cơ học: Gây hỏ mòn kim loại và phá huỷ bề mặt.
- Công nghệ làm sạch bằng sóng siêu âm: Hiệu quả cao trong một số ứng dụng nhưng tốn chi phí.
- Công nghệ làm sạch bằng laser: Giải pháp tiên tiến giúp giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường, tự động hoá quy trình, tiết kiệm chi phí và an toàn khi sử dụng.
Thiết kế và chế tạo thiết bị laser sợi quang
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thiết kế, chế tạo và thử nghiệm các bộ phận chính:
- Hệ điều khiển trung tâm: Đảm bảo đồng bộ trong hoạt động của thiết bị.
- Thiết bị laser sợi quang: Ứng dụng làm sạch bề mặt kim loại với công suất điều chỉnh từ 5W đến 30W.
- Thử nghiệm hiệu quả làm sạch:
- Mẫu thép 80x80x3 mm và 110x40x3 mm: Bố trí đầu quét laser cách bề mặt 1 cm, công suất 27W.
- Kết quả: Giảm khí thải và bụi, không làm cong hoặc biến dạng kim loại.
- Thử nghiệm tĩnh: Bao gồm các chỉ tiêu về công suất quang laser, chiều rộng vết làm sạch, phổ laser, độ rung xóc, nhiệt độ, độ ẩm môi trường...
Hoàn thiện quy trình sử dụng thiết bị
Đề tài đã phát triển và hoàn thiện:
- Quy trình làm sạch bề mặt kim loại: Sử dụng thiết bị laser với công suất điều chỉnh từ 5W đến 30W.
- Quy trình vận hành và bảo dưỡng: Hướng dẫn chi tiết về việc sử dụng và duy trì thiết bị.
- Hồ sơ thiết kế và chế tạo: Bao gồm bản vẽ kỹ thuật chi tiết, các thông số kỹ thuật đạt chuẩn.
Đánh giá và kiến nghị của Hội đồng
Hội đồng tư vấn đánh giá cao kết quả thực hiện của nhóm nghiên cứu. Tuy nhiên, một số điểm cần bổ sung và hoàn thiện bao gồm:
Bổ sung phân tích hiệu quả kinh tế: Chứng minh tác động kinh tế khi ứng dụng thiết bị laser sợi quang.
Giải thích lý do chọn laser sợi quang: So sánh với laser rắn và laser khí.
Hoàn thiện bản vẽ và thông số kỹ thuật: Bổ sung các tài liệu tham khảo.
Chỉnh sửa lỗi chế bản: Đảm bảo báo cáo hoàn thiện trước khi nộp UBND thành phố.
Sau khi hoàn thiện, đề tài nghiên cứu về thiết bị laser sợi quang sẽ góp phần quá trình tự động hoá công nghiệp, giảm thiểu ảnh hưởng môi trường, tăng hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong xử lý bề mặt kim loại.