LIBS METAL AYIRIMINDA OYUNU DEĞİŞTİREN TEKNOLOJİ (Lazerle İndüklenen Parçalanma Spektroskopisi)

Teknoloji: LIBS Lazerle İndüklenen Parçalanma Spektroskopisi

Lazerle İndüklenen Parçalanma Spektroskopisi (LIBS), metal parçalarının farklı kimyasal bileşimlerini ve alaşımlarını analiz etmek ve tanımlamak için kullanılan ileri düzey bir lazer teknolojisidir.

LIBS ayırıcı, malzemenin yüzeyine yüksek enerjili bir lazer darbesi gönderir. Bu darbe, metalin kimyasal bileşimini karakterize eden bir mikroplazma oluşturur. Sensörler, bu plazmadan yayılan ışığı birkaç milisaniye içinde analiz ederek kimyasal analiz yapar.

LIBS, kimyasal analiz gerçekleştirmeyen ancak metallerin ve alaşımların farklı yoğunluklarına göre ayırım yapan X-ışını geçirim (XRT) teknolojisinin tamamlayıcısıdır.

LIBS aynı zamanda, X-ışını floresans (XRF) teknolojisinin de tamamlayıcısıdır. XRF kimyasal analiz yapabilse de, düşük enerjili ışık emisyonu nedeniyle Magnezyum ve Alüminyum gibi hafif metallerde sınırlı performans gösterir.

LIBS, XRT ve XRF’nin yaptığını da yapabilir, ancak bu teknolojiler LIBS için tamamlayıcıdır çünkü LIBS ayırıcının ton/saat başına yatırım maliyeti XRT ve XRF’ye kıyasla daha yüksektir. Bu nedenle, bu teknolojilerin birlikte kademeli kullanımı daha ekonomik ve verimli bir çözüm sunar.

SGM–Cleansort LIBS AYIRMA TEKNOLOJİSİNİN AVANTAJLARI

Oyunun kurallarını değiştiren sistem

LIBS, yüzey analizi yapan bir teknolojidir. Doğru ölçüm yapılabilmesi için parça yüzeyinin boya, kir, oksit gibi kirleticilerden arındırılması gerekir.
SGM Cleansort LIBS ayırıcının en büyük fark yaratan özelliği, yüzey temizliğini özel olarak geliştirilmiş “lazer kare yüzey ablasyon” yöntemiyle gerçekleştirmesidir.
Bu yöntem, her bir parçanın yüzeyini analizden önce tam olarak temizleyerek, gerçek kimyasal bileşimi yansıtan yüksek hassasiyetli spektrumlar elde edilmesini sağlar.

Alternatif yöntemlerde: Ya parçanın üzerinde çoklu nokta yakma (multi-spot) yapılır,
Ya da aynı noktada tekrar tekrar lazer uygulanır (tek noktalı çoklu yakma).

İlkinde, rastgele temiz bir nokta bulunması umulur. İkincisinde ise, oluşan yanık konisinin kenarında kalıntı birikir ve bu da analizi olumsuz etkiler.
Bu iki yöntem, özellikle otomotiv endüstrisindeki alüminyum gövdelerde olduğu gibi 70–120 mikron kalınlığındaki boyalar gibi kirleticiler için yetersizdir.

Videoyu izleyin

Gerçek sayısal analiz vs nitel analiz

Üstün yüzey temizliği, her bir parçanın kimyasal bileşimini detaylı şekilde gösteren yüksek çözünürlüklü spektrumların elde edilmesini sağlar.
Düşük çözünürlüklü spektrumlar ise yalnızca nitel analiz sunar; burada sınıflandırma, önceden tanımlanmış kriterlere (ör. maksimum Si, maksimum Mg) göre yapılır.

Sayısal analiz ile hem atılan hem de bırakılan akışların kimyasal bilgileri elde edilir. Bu sayede müşteriler üretim, kalite ve hurda değerini optimize edecek şekilde bilinçli kararlar alabilir.

Dinamik veri hesaplama süreci

Nitel analiz, her bir parça için “evet/hayır” kararı verir.
Sayısal analiz ise daha önce işlenmiş parçaların bileşiminden faydalanarak dinamik veri hesaplama süreci uygular.
Burada karar, tüm parçaların ortalama kimyasal analizinin kabul aralığında olup olmadığına göre verilir.

Bu yöntem, statik sıralamaya göre %50–%100 daha fazla geri kazanım sağlar çünkü nihai hedef tek tek parça değil, tüm partinin eritme analiziyle belirlenir.

Esnek malzeme analizi

SGM Cleansort LIBS ayırıcı, geniş spektrumlu ölçüm aralığı sayesinde farklı malzemeler arasında kolay geçiş sağlar. Basit bir onay ve kalibrasyon işlemi ile demir dışı metallerden çeliğe geçiş yapılabilir.

Modüler çözüm ve yüksek kapasite

SGM Cleansort LIBS ayırıcı, aynı şasi üzerine farklı lazer ablasyon ve okuma modülleri yerleştirilebilecek şekilde modüler olarak tasarlanmıştır.
3 ila 6 modül arasında konfigürasyon seçenekleri sunar. Konveyör bant genişliği 720 mm (28”) ile 1440 mm (56”) arasında değişir.
Bu da 30–120 mm | 1¼”–4” boyut aralığındaki alüminyum hurdalar için saatte 5,5–11 ton kapasite sağlar (parça başına ortalama 34 gram ağırlıkla).

İlk yatırımda daha az modülle başlanabilir ve ihtiyaç arttıkça modül eklenerek kapasite artırılabilir.

STATİK VE DİNAMİK SIRALAMA

SGM Cleansort sistemi, iki gelişmiş ayırma yöntemi sunar:

Statik Sıralama:

Her bir parça ayrı ayrı analiz edilir ve müşteri spesifikasyonlarını karşılayıp karşılamadığına göre “evet/hayır” kararı verilir.

Dinamik Sıralama:

Özgün veri hesaplama algoritmamız sayesinde, birden fazla parçanın ortalama bileşimi dikkate alınır ve ayırma kararı buna göre verilir.

Bu yöntem, geri kazanımı statik sıralamaya göre 1,5 ila 2 kat artırabilir.

İki yöntemin birlikte sunulması, maksimum esneklik ve verimlilik sağlar.

MALZEME İŞLEME SÜRECİ

Besleme ve hazırlık:
Metal hurdası, titreşimli besleyici ile 3 m/s hızla çalışan bant üzerine taşınır.
30–120 mm | 1¼”–4” boyutundaki alüminyum hurdalar için kapasite 5,5 ila 11 ton/saat arasında değişir (parça başına ortalama 34 gr ile).

Yüksek hızlı lazer tarama:
Hurda konveyörde ilerlerken, 3D lazer tarayıcılar her parçanın yüzeyini ve geometrisini ölçer. LIBS lazeri, parçanın X/Y koordinatına yönlendirilir ve Z eksenine göre otomatik odaklama yapılır.

Lazer temizliği ve analiz:
X/Y/Z koordinatları ayarlandıktan sonra, Cleansort modülü şu iki ana işlevi yerine getirir:

• Lazer Ön-Ablasyon: Yüzeydeki kirletici, kaplama veya pası temizler.
• LIBS Ölçümü: Lazer, malzeme yüzeyinde plazma oluşturur. Plazmanın spektrum analiziyle metalin tam bileşimi tespit edilir.
  Bu yöntemle yalnızca çelik ve bakır gibi metaller değil, aynı zamanda 5000 ve 6000 serisi gibi alüminyum alaşımları ve hatta 6010 ile 6016 gibi benzer alaşımlar bile ayırt edilir.

Sıralama ve çıkış:
Analizden sonra, ileri düzey hava üfleme teknolojisi ile farklı bileşimlerdeki malzemeler ayrılır.
Her LIBS modülü saniyede ortalama 15 parça analiz eder:

• 4 modüllü sistem: 60 parça/saniye
• 6 modüllü sistem: 90 parça/saniye

Models

Notlar:

• “Tak ve Çalıştır*” yapılandırması, sistemin daha fazla karmaşık yapılandırma gerektirmeden kurulmaya ve kullanılmaya hazır olduğunu gösterir.
• Verim kapasitesi, malzeme türüne ve güç özelliklerine bağlı olarak değişebilir.

ALÜMİNYUM HURDA İŞLEMİNDE YENİ SINIR

Alüminyum hurdalarınızın değerini artırın:
Farklı hafif alaşımları (ör. 6xxx ile 5xxx, 6060 ile 6082) verimli şekilde ayırın ve döküm için hazır yüksek değerli ürünler olarak satın.

• Üstün Temizlik
  Yüzey lazer ön-ablasyon süreci, çok noktalı veya çoklu tek noktalı yakmalardan çok daha iyi temizlik sağlar.
• Artırılmış Kapasite
  Modüler yapı, baştan itibaren ya da zamanla 3 ila 6 lazer modülünün aynı sistemde çalışmasına olanak tanır.
  Bu da >1¼”–4” boyutlu alüminyum hurdalar için 5,5–11 ton/saat kapasite sağlar.
• Ton Başına Daha Yüksek Değer
  Yenilikçi veri analiz süreci, istenen alaşıma mümkün olduğunca yakın ürün elde edilmesini sağlar ve ayıklanmış malzemenin katma değerini iki katına çıkarabilir.
• ŞİMDİ TEST EDİN
  Ayırıcılarımızın performansını kendi malzemenizle test edin.
  Dünya çapındaki ekibimiz, sorularınızı yanıtlamaya ve ihtiyaçlarınıza en uygun çözümü bulmak için sizinle çalışmaya hazır.