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