Analisis aplikasi teknologi pembuatan semula pelapisan laser untuk bahagian kegagalan mekanikal di lombong

Dalam bidang kejuruteraan jentera perlombongan, keadaan kerja yang ekstrem kekal sebagai cabaran utama yang menghalang operasi peralatan yang stabil. Persekitaran perlombongan bawah tanah adalah terhad dan sempit, dengan habuk berkepekatan tinggi menghakis permukaan peralatan secara berterusan. Semasa pengekstrakan lapisan arang batu, hentaman yang kerap antara gigi pemotong dan batu arang batu keras, digabungkan dengan geseran yang kuat antara penghantar pengikis dan bahan, mempercepatkan haus komponen. Sementara itu, mineralisasi yang tinggi dan persekitaran lembap dalam air lombong mencetuskan kakisan elektrokimia yang teruk. Ini membawa kepada masalah kegagalan yang meluas seperti haus berlebihan, perforasi yang disebabkan oleh kakisan, dan calar permukaan dalam komponen kritikal termasuk gigi pemotong arang batu, lajur sokongan hidraulik sistem perlombongan mekanikal sepenuhnya, dan bahagian penghantar pengikis. Kegagalan pramatang komponen ini bukan sahaja meningkatkan masa henti peralatan tetapi juga meningkatkan kos penyelenggaraan dan risiko keselamatan dalam operasi perlombongan dengan ketara.

Bagi menangani cabaran kritikal ini, penyepaduan teknologi pelapisan permukaan laser berkuasa tinggi dengan serbuk aloi tahan haus lebur sendiri khusus telah merevolusikan penyelesaian pembuatan semula untuk komponen jentera perlombongan yang gagal. Dengan menggunakan pancaran laser berketumpatan tenaga tinggi sebagai sumber haba, pendekatan inovatif ini memendapkan serbuk aloi dengan tepat ke permukaan pembaikan sasaran. Di bawah penyinaran laser, zarah aloi cair dan cepat memejal bersama substrat, membentuk salutan bertetulang yang terikat secara metalurgi. Proses gabungan ini pada asasnya berbeza daripada lampiran fizikal konvensional seperti penyaduran elektrik dan salutan semburan, menghapuskan risiko penyingkiran salutan sambil mewujudkan asas struktur untuk prestasi komponen yang dipertingkatkan.

Reka bentuk formulasi serbuk aloi lebur sendiri tahan haus khas merupakan salah satu teras teknikal. Biasanya menggunakan aloi berasaskan nikel, berasaskan besi atau kobalt sebagai matriks, serbuk ini mengagihkan zarah ultra keras seperti WC, Cr₃C₂ dan TiC secara seragam. Dengan menambah unsur seperti Cr, Mo dan Si, ketahanan dan rintangan kakisan aloi dioptimumkan. Zarah keras boleh meningkatkan kekerasan salutan kepada HRC55-65, dengan berkesan menahan hentaman batu arang dan geseran bahan. Sementara itu, matriks keras mengurangkan beban hentaman, mencegah keretakan rapuh dalam salutan dan mencapai keseimbangan prestasi "keras tetapi tidak rapuh".​

Dalam aplikasi pembuatan semula bahagian tertentu, teknologi ini menunjukkan kekhususan dan keberkesanan yang luar biasa. Untuk mesin perlombongan arang batu dan gigi pemotong mesin pengorek terowong, permukaan hujung kon berfungsi sebagai kawasan kritikal yang bersentuhan langsung dengan batu arang batu. Teknologi pelapisan laser boleh mencipta salutan bertetulang setebal 3-5mm pada permukaan kon dengan tepat. Zarah keras dalam salutan bertindak seperti "perisai" untuk menahan haus pemotongan batu arang batu, manakala matriks yang teguh menyerap tenaga hentaman, memanjangkan hayat perkhidmatan sebanyak 2-3 kali ganda berbanding bahagian baharu di bawah keadaan geologi yang kompleks. Bagi penghantar pengikis yang mudah haus seperti palung pusat dan palung peralihan, salutan tahan haus bersalut laser mengurangkan haus kasar dengan ketara semasa pengangkutan bahan. Palung pusat yang pada asalnya memerlukan penggantian setiap 3-6 bulan kini bertahan 12-24 bulan selepas pembuatan semula. Bagi tiang keluli tahan karat dalam hidraulik perlombongan mekanikal sepenuhnya yang menyokong persekitaran lembap dan berdebu yang tahan lama, lapisan penyaduran krom tradisional yang terdedah kepada kakisan akibat calar boleh digantikan. Salutan komposit tahan kakisan dan tahan haus yang disalut laser bukan sahaja mengasingkan media menghakis tetapi juga menahan kerosakan geseran semasa pengembangan/pengecutan lajur, memanjangkan kitaran penyelenggaraan sebanyak lebih empat kali ganda. Untuk gear dan komponen perumah galas yang rosak dalam sistem penghantaran gear, teknologi salutan laser memulihkan ketepatan dimensi melalui salutan sambil mengoptimumkan sifat bahan untuk meningkatkan rintangan lesu, memastikan prestasi penghantaran yang stabil. Tetapkannya untuk dijalankan.

Berbanding kaedah penggantian bahagian tradisional, teknologi pembuatan semula pelapisan permukaan laser bukan sahaja memanjangkan jangka hayat komponen kritikal sebanyak 2-4 kali ganda tetapi juga membolehkan kitar semula bahagian yang telah dilupuskan dengan cekap, sekali gus mengurangkan permintaan operasi perlombongan untuk komponen baharu dengan ketara. Data menunjukkan bahawa teknologi ini mengurangkan masa henti jentera untuk penyelenggaraan sebanyak lebih 60% dan mengurangkan kos penyelenggaraan tahunan sebanyak 30%-50%. Sambil mengekalkan kesinambungan pengeluaran, ia meningkatkan kecekapan ekonomi dan kemampanan alam sekitar dalam operasi perlombongan dengan ketara. Model pembuatan semula "pembaikan-penggantian, peningkatan prestasi" ini menjadi pemacu teknologi penting untuk mempromosikan operasi peralatan perlombongan yang hijau dan cekap.