Удаление металла из сплава при помощи лазера

Всех приветствую. Сегодня постараюсь сделать пост без лишней "воды", клипов мемов и прочего.

Сегодня мы снова будем заниматься алхимией наукой, а именно превращать говно в золото удалять из сплавов (в данном конкретном случае - из медных) один из компонентов с помощью того же самого лазерного маркиратора (в моем случае на базе источника JPT 30W M7 (MOPA) 30 Вт).

В моем эксперименте будут участвовать: Латунь ЛС 59-1 и Нейзильбер МНЦ 15-20.

Для начала посмотрим на состав и вид данных сплавов.

Латунь ЛС59-1

Удаление металла из сплава при помощи лазера Опрос, ЧПУ, Хобби, Научпоп, Лазерная гравировка, Длиннопост

Желтый металл

Медь - 57-60%

Цинк - 37.05-42%

Свинец - 0.8-1.9%

Железо до 0.5%

Олово до 0.3%

Фосфор до 0.02%

Сурьма до 0.01%

Висмут до 0.003%.

(Источник: https://scraptraffic.com/splav/ls59-1/)

Нейзильбер МНЦ 15-20

Удаление металла из сплава при помощи лазера Опрос, ЧПУ, Хобби, Научпоп, Лазерная гравировка, Длиннопост

Серый металл, немного отдающий в зеленый цвет

Медь (60-68,5%);

Кобальта с никелем (Co+ Ni от 13,5 до 16,5%),

Цинк (18-22%);

Магний до 0,05%;

Марганец до 0,3%;

Железо до 0,3%;

Сера до 0,01%;

Мышьяк до 0,01%;

Углерод до 0,03%;

Примеси до 0,9%

(Источник: https://intehstroy-spb.ru/spravochnik/neyzil-ber-svoystva-ha...)

Опыты с нержавеющей сталью, связанные с проблемой появления коррозии, о которых я говорил в этих постах:

О чем не говорят маркировщики. Ржавление нержавейки. Предварительные итоги

Продолжение поста «О чем не говорят маркировщики. Ржавление нержавейки. Предварительные итоги»

Продолжение поста «О чем не говорят маркировщики. Ржавление нержавейки. Предварительные итоги»

натолкнули меня на исследования в плане разделения сплава, или даже удаления из сплава определенного компонента при помощи лазера.

Видно, что большую часть в этих сплавах составляет медь (температура плавления меди в чистом виде от 1085 градусов (Источник: http://zaozmi.ru/polezno/temperatura_plavleniya_metallov.htm...), при наличии в сплаве цинка температура плавления снижается до 900 градусов (источник: https://sterbrust.tech/spravochnik/materialovedenie/med.html)).

Вторым (в % отношении) основным компонентом в латуни и нейзильбере является цинк ( температура плавления 419 градусов (Источник: http://zaozmi.ru/polezno/temperatura_plavleniya_metallov.htm...)

Думаю не нужно объяснять, что при удалении цинка с поверхностей данных сплавов, цвет поверхности должен приобретать более медный (красный оттенок).

В данном случае я настраиваю лазер на удаление цинка.

Для этого, как и во многих своих предыдущих экспериментах я настраиваю работу лазера в пограничный маркировально-гравировальный режим (напоминаю: маркировка - нагрев поверхности металла до изменения каких-либо его свойств (например кристаллической решетки), гравировка - удаления металла с поверхности): ищу ту самую переходную границу между маркировкой и гравировкой путем настройки мощности лазера, частоты импульсов, скорости поворота гальвозеркал (скорости перемещения лазера) и плотности заливки (ну у меня еще есть более тонкая настройка ширины импульса).

Естественно этот режим зависит и от мощности маркиратора, и от установленной линзы, и от обрабатываемого материала (а также иногда и от поверхности материала и от температуры в помещении).

Результаты ниже:

Латунь ЛС59-1

Удаление металла из сплава при помощи лазера Опрос, ЧПУ, Хобби, Научпоп, Лазерная гравировка, Длиннопост

Фиолетовый оттенок появляется уже тогда, когда маркировка начинает превращаться в гравировку, но, благодаря небольшим скоростям перемещения лазера и большой частоте импульса, удаляемый с поверхности цинк частично остается на поверхности и превращается в шлак, который лазер "запекает" обратно на поверхности.

Но в целом, по крайней мере на вид, это уже не чистая латунь, а медь с различным % содержанием цинка (и прочих металлов).

Нейзильбер МНЦ 15-20

Удаление металла из сплава при помощи лазера Опрос, ЧПУ, Хобби, Научпоп, Лазерная гравировка, Длиннопост

Абсолютно аналогичная картина, что и с латунью (хотя режимы лазера отличаются довольно сильно из-за наличия в нейзильбере никеля и кобальта).

Является ли такой процесс выделения из сплава одного из компонентов полезным для каких-либо целей?

На мой взгляд - да. Причем не только с декоративной точки зрения (цветная маркировка таких сплавов), но и с практической (правда я пока не понял с какой)

О, сколько нам открытий чудных

Готовят просвещенья дух,

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель..

(А.С. Пушкин)

О чем делать следующий пост?
Всего голосов: