سازوسامان کی تیاری کی صنعت کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، سخت اور پیچیدہ ماحول میں میکانی آلات کے بہت سے اجزاء کی ناکامی اور سکریپنگ نے بہت بڑا اقتصادی نقصان اور بہت سے سازوسامان کی ناکامی کا باعث بنا ہے۔ نئے آلات کے کلیدی اجزاء کو مضبوط بنانے کے لیے موثر اور سبز ابھرتی ہوئی مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجیز کو تلاش کرنے کی اشد ضرورت ہے۔ متروک آلات کی زندگی میں توسیع اور دوبارہ تیار کرنا۔ سرامک مواد اکثر دھاتی حصوں کے لیے سطح کے تحفظ کو مضبوط کرنے والے مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ ان کے اعلی پگھلنے کے نقطہ، اعلی طاقت، کم تھرمل چالکتا، اور کم تھرمل توسیع گتانک کی وجہ سے۔ سرامک کوٹنگ پہننے کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اور سبسٹریٹ کے اعلی درجہ حرارت کی آکسیکرن مزاحمت کو بہت زیادہ بڑھا سکتی ہے، اور ایرو اسپیس، پیٹرو کیمیکل، مشینری مینوفیکچرنگ اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔
عام سیرامک کوٹنگ کی تیاری کی تکنیکوں میں شامل ہیں۔لیزر cladding، اعلی درجہ حرارت خود کو پھیلانے والی ترکیب، بخارات کا ذخیرہ، اور تھرمل سپرےنگ۔ ان میں، اعلی درجہ حرارت کی خود کو پھیلانے والی ترکیب میں سادہ طریقہ کار، کم توانائی کی کھپت، اور ایک مختصر پیداواری سائیکل ہے، لیکن خام مال کے طور پر انتہائی اعلیٰ پاکیزگی والے پاؤڈر کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں نہیں ہے، اور رد عمل کا عمل تیز اور درست طریقے سے کنٹرول کرنے کے لیے تکلیف دہ ہے۔ بخارات کے جمع ہونے سے تیار کردہ سیرامک کوٹنگ میں اعلی پاکیزگی اور اچھی کثافت ہوتی ہے، لیکن سامان مہنگا ہے اور پیداوار کی کارکردگی کم ہے۔ تھرمل سپرے کرنے والی سیرامک کوٹنگ میں اعلی کارکردگی اور قابل کنٹرول موٹائی ہے۔ یہ عمل آسان ہے اور پیچیدہ شکل کے ورک پیس کو چھڑکنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن اس میں نسبتاً بہت سے نقائص ہیں جیسے کوٹنگ کے سوراخ اور کم بانڈنگ فورس؛ لیزر کلیڈنگ کی کارکردگی زیادہ ہے، اور کلیڈنگ ایریا بالکل قابل کنٹرول ہے۔ سیرامک کوٹنگز کی تیاری میں کارکردگی، لاگت، ماحولیاتی تحفظ اور دیگر فوائد ہوتے ہیں، لیکن تیار شدہ سیرامک کوٹنگ میں دراڑیں اور سوراخوں جیسے نقائص بھی ہو سکتے ہیں۔
لیزر کلیڈنگ ٹیکنالوجی سیرامک مواد کو ان کی مشکل پروسیسنگ خصوصیات پر قابو پانے اور اعلی معیار کی سیرامک کوٹنگز تیار کرنے کے لیے پگھلا سکتی ہے۔ اس ٹکنالوجی کے ذریعہ حاصل کردہ سیرامک کوٹنگ میں بہترین مکینیکل خصوصیات ، جسمانی اور کیمیائی خصوصیات ہیں ، جو حصوں کی خدمت زندگی کو طول دینے ، اخراجات کو کم کرنے اور وسائل کے ضیاع کو کم کرنے میں فائدہ مند ہیں۔ سطح کی مضبوطی اور دوبارہ مینوفیکچرنگ گرین مینوفیکچرنگ کی ایک اہم سمت ہے اور توانائی کی بچت اور اخراج میں کمی اور پائیدار اقتصادی اور سماجی ترقی کو فروغ دینے کا ایک مؤثر طریقہ ہے۔ لیزر کلیڈنگ ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی اور کلیڈنگ آلات کی تبدیلی کے ساتھ، لیزر کلیڈنگ کے ذریعے سیرامک کوٹنگز کی تیاری پیچیدہ ماحول میں حصوں کی سطح کو مضبوط بنا سکتی ہے اور دوبارہ مینوفیکچرنگ کی زندگی کو طول دے سکتی ہے، جو کہ پائیدار ترقی کی حکمت عملی کے تصور کے مطابق ہے۔ ملک کی طرف سے. "میڈ ان چائنا 2025" ترقیاتی منصوبہ قریب سے قریب تر ہوتا جا رہا ہے۔ ری مینوفیکچرنگ کے لیے لیزر کلیڈنگ سیرامک کوٹنگ ایڈوانس ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ اور گرین مینوفیکچرنگ کے زمرے سے تعلق رکھتی ہے اور "14ویں پانچ سالہ" قابل تجدید وسائل کی ترقی کے منصوبے کو مؤثر طریقے سے نافذ کرتی ہے۔
1 لیزر کلیڈنگ سیرامک کوٹنگ
سطح کو مضبوط بنانے اور دوبارہ تیار کرنے کے لیے لیزر کلیڈنگ سیرامک کوٹنگز کو کمپوزٹ سیرامک کوٹنگز، میٹل سیرامک کمپوزٹ کوٹنگز، لیزر ان سیٹو مصنوعی سیرامک کوٹنگز، اور مادی کمپوزیشن اور میکانزم کوٹنگ بنانے کے مطابق نانوکومپوزائٹ سیرامکس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
- جامع سیرامک کوٹنگ: محققین نے لیزر کلیڈنگ کی متعدد قسم کی eutectic قسمیں تیار کی ہیں جو نائٹرائڈز، بورائڈز، کاربائیڈز اور آکسائیڈز پر مشتمل جامع سیرامک کوٹنگز ہیں۔ ملٹی کمپوننٹ سیرامکس پر مشتمل یہ مرکب مواد اجزاء کے درمیان اعلیٰ باہمی حل پذیری اور وابستگی رکھتا ہے، جو سیرامک فیز کے اناج کے سائز کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے، کوٹنگ کی مضبوطی اور سختی کو بہتر بنا سکتا ہے، اور کوٹنگ کو سنگل فیز سیرامک کوٹنگز سے زیادہ مستحکم بنا سکتا ہے۔ اچھی تھرمو فزیکل خصوصیات اور عمدہ خصوصیات جیسے پہننے اور سنکنرن کے خلاف مزاحمت۔
- میٹل-سیرامک کمپوزٹ کوٹنگ: میٹل-سیرامک کمپوزٹ کوٹنگ سیرامک فیز (مضبوط کرنے کا مرحلہ) اور دھات یا کھوٹ (بانڈنگ فیز) کا مجموعہ ہے، تاکہ یہ دھاتی مواد کی اچھی گیلی صلاحیت اور سیرامک مرحلے کی نمایاں سختی، لباس مزاحمت، اور سنکنرن مزاحمت. لیزر کلیڈنگ کے عمل کے دوران تیزی سے حرارتی اور مضبوطی دھاتی سیرامک جامع کوٹنگ میں اناج کو بہتر بناتی ہے اور بائنڈر مرحلے میں کوٹنگ میں ریفریکٹری سیرامک مضبوطی کے مرحلے کو یکساں طور پر تقسیم کرتی ہے، جس سے کوٹنگ کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ ، دھاتوں اور سیرامکس کی عمدہ خصوصیات کا اثر حاصل کرنے کے لئے۔
- سیرامک کوٹنگز کی ان سیٹو ترکیب: سیرامک کوٹنگز کی ان سیٹو ترکیب اعلی درجہ حرارت کے حالات میں مختلف عنصر کے پاؤڈرز کو شامل کرکے سیرامک مرحلے کے ذرات کی تشکیل کرتی ہے، اور رد عمل کی تشکیل کی وجہ سے، سیرامک کے ذرات بے ساختہ نیوکلیٹ اور بڑھ جائیں گے، لہذا تقسیم یکساں ہے، گھنے ڈھانچے، بہتر انٹرفیس بانڈنگ، اور نمایاں طور پر کارکردگی میں کمی، ناقص انٹرفیس بانڈنگ، پارٹیکل ایگریگیشن، دراڑیں اور دیگر نقائص پر قابو پاتی ہے جو سیرامک فیزز کے براہ راست اضافے میں موجود ہیں۔
لیزر کلیڈنگ سیرامک کوٹنگز نئی مصنوعات کی سطح میں تبدیلی یا خراب پرزوں کی دوبارہ تیاری میں غیر معمولی فوائد دکھاتی ہیں، لیکن سیرامک کوٹنگز کی تیاری کے عمل میں، عام نقائص جیسے چھیدوں، عنصر کی علیحدگی اور دراڑیں بھی ہوتی ہیں۔ لیزر کلیڈنگ کے ذریعہ تیار کردہ کوٹنگز کے اصولوں اور خصوصیات کی بنیاد پر، محققین لیزر کلیڈنگ کے عمل کے پیرامیٹرز، کوٹنگ کی ساخت، کوٹنگ میٹریل سسٹم، اور مختلف پراسیس کی مدد سے تشکیل دینے کے پہلوؤں سے سیرامک کوٹنگز کے معیار کو بہتر بنائیں گے۔
2 لیزر کلیڈنگ سیرامک کوٹنگ کی درخواست کی سمت
حالیہ برسوں میں، مشینری مینوفیکچرنگ، نقل و حمل، ایرو اسپیس، پیٹرو کیمیکلز، اور بائیو میڈیسن جیسی صنعتوں نے بوجھ اٹھانے کی صلاحیت اور ورک پیس کی تھکاوٹ والی زندگی کے لیے اعلیٰ تقاضے پیش کیے ہیں۔ کام کے مختلف حالات میں موجود مسائل کو ہدف بناتے ہوئے، محققین نے لیزر کلیڈنگ کی سطح کو مضبوط بنانے اور ری مینوفیکچرنگ کی مرمت کی ٹیکنالوجی کا استعمال کیا تاکہ ورک پیس کی ناکامی سے نمٹنے کے لیے فنکشنل کوٹنگز کی ایک سیریز تیار کی جا سکے۔ سیرامک مواد کے مختلف افعال کے مطابق، لیزر کلیڈنگ کے ذریعہ تیار کردہ سیرامک فنکشنل کوٹنگز کو تقریباً چار اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
- لیزر کلیڈنگ سنکنرن مزاحم سیرامک کوٹنگز، سخت سنکنرن ماحول میں مواد (جیسے آف شور آئل، قدرتی گیس ڈرلنگ پلیٹ فارمز، ہائیڈرو پاور اسٹیشنز، کیمیکل پلانٹس، بارودی سرنگیں وغیرہ) کو ورک پیس کی سطح کو مضبوط بنانے اور کٹاؤ کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے تباہ شدہ حصوں کو دوبارہ تیار کرنے کی ضرورت ہے۔ نقصان، سنکنرن مزاحم کوٹنگز سامان کی سروس لائف کو بڑھا سکتی ہیں اور دیکھ بھال کے اخراجات کو کم کر سکتی ہیں۔
- لیزر کلیڈنگ لباس مزاحم سیرامک کوٹنگ، پہننا بہت سے انجینئرنگ مواد کا سب سے عام ناکامی موڈ ہے، سخت کام کرنے والے حالات (بھاری بوجھ، زیادہ درجہ حرارت، تیز رفتار، وغیرہ) کے تحت رگڑ اور پہننا ورک پیس کی سروس کی زندگی کو مختصر کردے گا۔ محققین بہترین اینٹی وئیر اور اینٹی رگڑ خصوصیات کے ساتھ سیرامک کوٹنگز تیار کرکے ورک پیس کی سختی اور پہننے کی مزاحمت کو بہتر بناتے ہیں، اس طرح سروس کی زندگی کو طول دیتے ہیں۔
- لیزر کلیڈنگ تھرمل بیریئر سیرامک کوٹنگ، تھرمل بیریئر کوٹنگ تاکہ سبسٹریٹ پر اعلی درجہ حرارت مزاحم، آکسیڈیشن مزاحم، اور سنکنرن مزاحم سیرامک مواد کو پہنا جائے، تاکہ سبسٹریٹ کو بیرونی گرم گیس سے الگ کیا جا سکے، اس طرح حصوں کو سنکنرن، آکسیڈیشن، سے بچایا جا سکے۔ سبسٹریٹ کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور حصوں کی سروس کی زندگی کو طول دینے کے لیے گرمی سے بچاؤ کی پرت۔ اس کوٹنگ کو انجینئرنگ کے مختلف شعبوں میں استعمال کیا گیا ہے، بشمول اندرونی دہن کے انجن، جیٹ انجنوں کے گیس ٹربائن بلیڈ، تھرمو کیمیکل کے بعد علاج کے آلات وغیرہ۔
3 امکانات
- نئے سیرامک کوٹنگ مواد کا ڈیزائن۔ چونکہ آلات کی سروس کی شرائط زیادہ سے زیادہ سخت ہوتی جارہی ہیں، اور سیرامک مواد اور دھاتی مواد کی خصوصیات بالکل مختلف ہیں، اس لیے ضروری ہے کہ کوٹنگ میٹریل ڈیزائن کے آئیڈیاز کو اختراع کیا جائے اور میٹریل ڈیزائن اور کارکردگی کی تصدیق متعارف کروائی جائے جیسے کہ پہلے اصولی حسابات اور اعلی تھرو پٹ کارکردگی کے ٹیسٹ۔ ایک ہی وقت میں متعدد بہترین خصوصیات کے ساتھ کوٹنگ کے مواد کو حاصل کرنے کا طریقہ، مثال کے طور پر، MAX فیز سیرامکس اور دھاتوں کے امتزاج سے لباس مزاحم، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت، مضبوط اور سخت کوٹنگز حاصل کی جا سکتی ہیں۔ خود چکنا کرنے والا اعلی چالکتا سیرامک مواد اور ہافنیم/زرکونیم انتہائی ہائی ٹمپریچر سیرامکس اور دیگر مواد میں بھی اہم ترقی اور استعمال کی قیمت ہے۔ مادی نظاموں کا تنوع اس کی درخواست کی حد کو وسیع کر سکتا ہے اور کام کے مختلف حالات کے استعمال کے لیے مزید انتخاب فراہم کر سکتا ہے۔
- ایک نئے لیزر کلیڈنگ کے عمل کی ترقی۔ اس عمل کا میکروسکوپک مورفولوجی اور کوٹنگ کے مائکرو اسٹرکچر پر ایک اہم اثر ہے۔ اگرچہ لیزر کلیڈنگ اور الٹراسونک وائبریشن، برقی مقناطیسی معاونت، انڈکشن ہیٹنگ اسسٹنس، اور دیگر ٹیکنالوجیز کے عمل کے امتزاج کا اطلاق کیا گیا ہے، لیکن کوٹنگ کی سطح کی کھردری کو کیسے کم کیا جائے، کلیڈنگ بنانے کی کارکردگی کو بہتر بنایا جائے، تھکاوٹ کی خصوصیات کو بہتر بنایا جائے، اور سطح کو بہتر بنایا جائے۔ معیار اب بھی واضح نہیں ہے. گہرائی میں تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔