目前,大多數(shù)含有鎂合金的廢料都被丟棄,因為沒有辦法去除上面粘附的物質(zhì)，例如表面的油漆或燃油。在激光照射條件下，粘合材料可被去除從而露出清潔的表面。這種經(jīng)過激光清洗后的使用過的廢料，與那些工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料表現(xiàn)出同樣的特性。此外,這種回收技術(shù)在鎂合金制造過程中，可以在很大程度上減少二氧化碳排放量和能源消耗。
眾所周知的是,鎂的可回收性非常的好，因為鎂的熔點是933k,所以在鎂融化過程中比其它材料消耗更少的能量。目前，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料，出了油漆和燃油,都可以回收。然而, 油漆和燃油等有機物與可回收的廢料粘附得非常牢固。因此，幾乎所有這些廢料都被當做工業(yè)廢料填埋處理,回收利用這些廢料的愿望還是很強烈的。
鎂的電化學勢在常用金屬中最低，并且非常容易腐蝕。因此需要化學穩(wěn)定的涂料長期服務。另外，有機物例如燃油會附著在廢料上，如圖1中展示的發(fā)動機蓋。這些有機物的去除是不容易的。當粘有有機物的廢料熔融的時候,由于有機物的氣化，經(jīng)常會造成爆炸。這樣，在這種廢料熔融的過程，需要在保護性氣體環(huán)境下進行，因此熔融后的金屬會捕獲碳。由于鎂合金的比重相當于來自于有機物中的碳,因此很難通過比重差異來分離鎂和碳。
圖1：各種不同的鎂廢料
碳雜質(zhì)使得再生的鑄件質(zhì)量較低。因此，去除粘附在廢料表面的有機物,成為了鎂產(chǎn)品回收中的關(guān)鍵性技術(shù)。
近來，利用短脈寬短脈沖激光去除油漆和燃油的技術(shù)(激光清洗)被用在汽車和航空領(lǐng)域。這種激光清洗技術(shù)或許可以用來去除附著在鎂廢料表面的有機物。
激光清洗去除有機殘留
圖2展示的是用激光照射發(fā)動機罩廢料(掃描速度：1500mm/s，震蕩頻率：10Hz)。閃光的地方是激光照射點，經(jīng)過照射的表面光線反射率也有所變化。這說明激光照射確實能去除附著在廢料表面的有機物。
圖2：激光照射發(fā)動機罩表面
總的來說，激光清洗只是用激光消融術(shù)去除表面附著的有機物，并不會傷害下層的基礎物質(zhì)。換句話說，這個環(huán)節(jié)中，腐蝕層作為一種有機物被消除了。
圖3顯示的是由AZ91D鎂合金制成的各種發(fā)動機蓋的廢料。經(jīng)過激光清洗后的廢部件，外觀跟未使用過的新部件相似。由于腐蝕層被消除了經(jīng)過激光清洗后，廢件的重量稍有變化。
圖3：各種AZ91D鎂合金制發(fā)動機蓋
(a)報廢產(chǎn)品
(b)煤油清洗后的廢件
(c)激光清洗后的廢件
圖4：廢件再融化
圖4展示的是經(jīng)過激光清洗后的廢件放在煤氣爐中的樣子。由于有機物可以被激光照射清洗掉，因此在不引燃的情況下來重鑄鎂廢料。在再融化以后，這種金屬會被倒入模具中。表3顯示的是再生后的鎂合金錠的化學成分。表中用激光清洗后的廢料跟干凈的廢料，用戶要求以及標準規(guī)格相比較。用激光清洗后的廢料制成的錠，里面每個元素的含量都符合用戶和標準規(guī)范的要求，并且每項值都跟干凈廢料制成的錠相仿。
用煤油清洗過的廢料生產(chǎn)的鑄錠上，存在很多孔洞，并且含有一定量的碳和氯。而用激光清洗后的廢料制成的鑄錠，孔洞數(shù)量比較少。
經(jīng)過煤油清洗后的樣品被腐蝕得很厲害。而用激光清洗過的廢料和干凈廢料制成的樣品的腐蝕程度比煤油清洗過的要輕得多，而且激光清洗過的材料和干凈廢料生產(chǎn)的樣品的腐蝕程度相仿。干凈廢料的回收已經(jīng)在普遍的采用，這種用激光清洗過的廢料可以作為再生原料應用。
轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導讀
關(guān)注我們
