近年來,鎂合金的應(yīng)用擴(kuò)展迅速,主要被用于運(yùn)輸設(shè)備制造行業(yè),這是由于對(duì)環(huán)境影響較小以及一些非常實(shí)用的屬性,例如,非常好的可回收性和輕便，這些帶來很高的能源利用效率。隨著對(duì)鎂產(chǎn)品應(yīng)用的不斷增加，也不可避免地導(dǎo)致更多的廢料出現(xiàn)。

目前,大多數(shù)含有鎂合金的廢料都被丟棄,因?yàn)闆]有辦法去除上面粘附的物質(zhì)，例如表面的油漆或燃油。在激光照射條件下，粘合材料可被去除從而露出清潔的表面。這種經(jīng)過激光清洗后的使用過的廢料，與那些工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料表現(xiàn)出同樣的特性。此外,這種回收技術(shù)在鎂合金制造過程中，可以在很大程度上減少二氧化碳排放量和能源消耗。

眾所周知的是,鎂的可回收性非常的好，因?yàn)殒V的熔點(diǎn)是933k,所以在鎂融化過程中比其它材料消耗更少的能量。目前，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料，出了油漆和燃油,都可以回收。然而, 油漆和燃油等有機(jī)物與可回收的廢料粘附得非常牢固。因此，幾乎所有這些廢料都被當(dāng)做工業(yè)廢料填埋處理,回收利用這些廢料的愿望還是很強(qiáng)烈的。

鎂的電化學(xué)勢(shì)在常用金屬中最低，并且非常容易腐蝕。因此需要化學(xué)穩(wěn)定的涂料長(zhǎng)期服務(wù)。另外，有機(jī)物例如燃油會(huì)附著在廢料上，如圖1中展示的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋。這些有機(jī)物的去除是不容易的。當(dāng)粘有有機(jī)物的廢料熔融的時(shí)候,由于有機(jī)物的氣化，經(jīng)常會(huì)造成爆炸。這樣，在這種廢料熔融的過程，需要在保護(hù)性氣體環(huán)境下進(jìn)行，因此熔融后的金屬會(huì)捕獲碳。由于鎂合金的比重相當(dāng)于來自于有機(jī)物中的碳,因此很難通過比重差異來分離鎂和碳。

圖1：各種不同的鎂廢料

碳雜質(zhì)使得再生的鑄件質(zhì)量較低。因此，去除粘附在廢料表面的有機(jī)物,成為了鎂產(chǎn)品回收中的關(guān)鍵性技術(shù)。

近來，利用短脈寬短脈沖激光去除油漆和燃油的技術(shù)(激光清洗)被用在汽車和航空領(lǐng)域。這種激光清洗技術(shù)或許可以用來去除附著在鎂廢料表面的有機(jī)物。

激光清洗去除有機(jī)殘留

圖2展示的是用激光照射發(fā)動(dòng)機(jī)罩廢料(掃描速度：1500mm/s，震蕩頻率：10Hz)。閃光的地方是激光照射點(diǎn)，經(jīng)過照射的表面光線反射率也有所變化。這說明激光照射確實(shí)能去除附著在廢料表面的有機(jī)物。

圖2：激光照射發(fā)動(dòng)機(jī)罩表面

總的來說，激光清洗只是用激光消融術(shù)去除表面附著的有機(jī)物，并不會(huì)傷害下層的基礎(chǔ)物質(zhì)。換句話說，這個(gè)環(huán)節(jié)中，腐蝕層作為一種有機(jī)物被消除了。

圖3顯示的是由AZ91D鎂合金制成的各種發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的廢料。經(jīng)過激光清洗后的廢部件，外觀跟未使用過的新部件相似。由于腐蝕層被消除了經(jīng)過激光清洗后，廢件的重量稍有變化。

圖3：各種AZ91D鎂合金制發(fā)動(dòng)機(jī)蓋

(a)報(bào)廢產(chǎn)品
(b)煤油清洗后的廢件
(c)激光清洗后的廢件

圖4：廢件再融化

圖4展示的是經(jīng)過激光清洗后的廢件放在煤氣爐中的樣子。由于有機(jī)物可以被激光照射清洗掉，因此在不引燃的情況下來重鑄鎂廢料。在再融化以后，這種金屬會(huì)被倒入模具中。表3顯示的是再生后的鎂合金錠的化學(xué)成分。表中用激光清洗后的廢料跟干凈的廢料，用戶要求以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格相比較。用激光清洗后的廢料制成的錠，里面每個(gè)元素的含量都符合用戶和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，并且每項(xiàng)值都跟干凈廢料制成的錠相仿。

用煤油清洗過的廢料生產(chǎn)的鑄錠上，存在很多孔洞，并且含有一定量的碳和氯。而用激光清洗后的廢料制成的鑄錠，孔洞數(shù)量比較少。

經(jīng)過煤油清洗后的樣品被腐蝕得很厲害。而用激光清洗過的廢料和干凈廢料制成的樣品的腐蝕程度比煤油清洗過的要輕得多，而且激光清洗過的材料和干凈廢料生產(chǎn)的樣品的腐蝕程度相仿。干凈廢料的回收已經(jīng)在普遍的采用，這種用激光清洗過的廢料可以作為再生原料應(yīng)用。