A lézertisztítás és a lézerfelület durva precíziós fémlemez gyártása A mai eredmények egyszerűen nem lennének lehetséges lézer -technológia nélkül. A lézervágás már mindenütt jelen van, és a lézerhegesztés (akár automatizált, akár kézi) szintén gyorsan népszerű. De a lézerek nem csupán vágást és hegesztést tesznek, tisztíthatók. Noha a lézertisztítási technológia még nem vált népszerűvé, olyan alkalmazásokban alakult ki, mint a festék és a rozsda eltávolítása, különösen az olyan iparágakban, mint például a repülőgép és az autóipar speciális takarítási alkalmazásaiban. A legtöbb lézertisztító berendezés szkennelő optikát használ, amely a lézernyalábot másodpercenként több méter sebességgel mozgatja, hogy a kívánt alakba (például kör vagy téglalap) a felületre vetítse.
Pontosan mi a lézertisztítás?
A lézertisztítás számos különféle folyamatot magában foglal, amelyek két fő kategóriába tartoznak. Az egyik a felszíni szennyező anyagok eltávolítása, a másik a felület "metszet" vagy "texturálása" a specifikus bevonat, ragasztási kötés vagy egyéb alkalmazási igények befogadására. Míg a szennyező anyagok eltávolítása (úgynevezett "tisztítás") és a lézer texturálás hasonló vagy akár ugyanazt a berendezést is használhatja, a két folyamat megkülönböztethető, és a gyártók az igényeiktől függően a különböző kategóriák között választanak.
Hogyan tiszta a lézerek?
A lézertisztítás magában a felszíni szennyeződések, például a rozsda és a nem kívánt festék eltávolításáról szól. A berendezéseket gyakran olyan füstkivonórendszerrel vannak felszerelve, amely megragadja a lézer által eltávolított szennyező anyagokat. Néhány kritikus repülőgép -alkalmazásban, például a titán tisztításában árnyékológázt használnak az oxid képződésének megelőzésére. Számos általános alkalmazásban a lézerek felszíni szennyeződések abláló módon működik. Az abláció (a szilárd anyag közvetlenül egy gázra konvertálása) akkor működik a legjobban, ha a szennyező anyag ablációs küszöbértéke jóval az alapfém alatt van, így a lézer a fém felületének befolyásolása nélkül a szennyező anyagot porlaszthatja. A lézer által szállított energia a tisztítási műveletet különféle módon hajtja végre, az eltávolítandó anyagtól függően. Például, a lézer néha termikus sokkhatást hoz létre a felületre, ami a termikus tágulási együtthatók különbségét okozza a felületi törmelék, például a rozsda és az alapfém között, és a sokk a rozsda részecskék "rázását" hoz létre a felületre. Más esetekben a lézer hője égeti az eltávolított anyagot, amely általában festék vagy más szerves bevonatok.
Az olajszennyezés átlátható a lézerekhez, tehát az abláció vagy a termikus sokk nem távolítja el. Ebben az esetben a lézer az olaj bizonyos részeit "forralja". Pontosabban, a lézer melegíti a fémfelület kis területeit, így az olajcseppek ugrálnak a felületről a levegőbe, ahol a füstkivonórendszer megragadja ezeket a cseppeket. "Ezekben az alkalmazásokban a füstkivonórendszer ugyanolyan fontos, mint maga a lézer.
Lézeres texturáló felületek
A lézerek olyan pontosságot kínálnak, amelyet nehéz egyeztetni más eszközökkel. A lézerteljesítmény, az impulzus időtartama és a sugárprofil úgy állítható be, hogy a folyamat csak a tervezett részt távolítsa el, és a többi területet érintetlen maradjon. Ahogyan a lézertisztítás eltávolítja a szennyező anyagokat, miközben az alapfémet érintetlen marad, a lézer texturálás pontos vezérléssel is megtehető. Ezekben a folyamatokban a lézernyaláb jellemzően egy Gauss -sugarat, amelynek nagy energiája van a gerenda közepén, amely elrejti a fémréteget, és az alatta lévő fémet azonnali állapoton keresztül, szilárdról folyadékra és visszafizetésre vezet. A folyamat általában egy üzemmódú lézereket használ, amelyek nagyon kicsi pontokat tesznek lehetővé, rendkívül pontos textúrákat hozva létre. Analógiát lehet húzni a robbantáshoz, ahol az egyes homokszemcsék méretét pontosan szabályozják, bár a lézer texturing egy teljesen más módon kezeli a felületet, a lézer hőjével, nem pedig a homokszemcsék fizikai hatásával. Néhány fémgyártási alkalmazásban a lézer texturálás pontosan meg tudja mintázni a felületet, hogy megváltoztassa tulajdonságait, például hidrofóbvá. Ezek a precíz texturálási alkalmazások általában nagyon rövid impulzus -időtartamú lézereket használnak, amelyeket általában pikoszekundumokban vagy femtosekundumokban mérnek. Számos más texturálási alkalmazást használnak a bevonatokhoz szükséges fémfelületek előkészítésére, szemcsépel vagy tisztító vegyi anyagok használata nélkül.
.
Automatizált alkalmazások
Az automatizált lézertisztítás egyre gyakoribb az alacsony keverékű, nagy volumenű környezetben. Például az akkumulátorok tisztítása tipikus alkalmazás. "Ezek a rendszerek több millió alkatrészt dolgoznak fel, másodpercenként több munkadarabot hegesztve a felületek tisztításához." A kenés eltávolítása a bélyegzés után egy másik növekvő alkalmazás. Korábban ezek a műveletek nagy tisztítóvezetékekre támaszkodtak, hogy bélyegeket készítsenek a bevonathoz, nagy mennyiségű víz felhasználásával, amelyet könnyen fém és más törmelék szennyezett, és nehéz és drága kezelhető. A kötvény előkészítése egy másik fontos alkalmazási terület, különösen a lézer texturálás. Bizonyos esetekben a házat egy specifikus ragasztóval kell összeállítani, amely megfelel a felületnek egy adott textúrával vagy mintával. A fékbetétgyártás hasonló technológiát alkalmaz, ahol a fém felületének lézer texturálása a fékbetét elhelyezése előtt.
A homokfúvás cseréje?
A lézerhegesztés sebessége és minőségi előnyei jól ismertek, ezért egyre inkább megjelennek a bolt padlóján. Szóval, helyettesítheti -e a lézer texturálás a homokfúvás? Az automatizált berendezések jól működik a nagy volumenű, alacsony keverékben, különösen az egyszerű alkatrész geometriák esetén. Mivel azonban az alkatrészek összetettebbé válnak, és a rész kombinációi nagyobbak, az automatizálás nehézsége növekszik. Ennek köze van a lézer textúrájának természetéhez, amely ideális esetben megköveteli, hogy a gerenda merőleges legyen a fém felületére, vagy a lehető legközelebb merőleges legyen.
Feltörekvő alternatíva
A lézertisztítás és a texturálás nem minden esetben nem megfelelő, a szennyező anyagoktól függően, amelyet el kell távolítani és a felületi előkészítési követelményeket. Például, a lézerek nem képesek eltávolítani a malom skáláját a vastag, forró hengerelt lemezről, különösen egy automatizált környezetben, amely nagy teljesítményt igényel. Ennek ellenére a lézertisztítás és a texturálás nagy potenciállal rendelkezik, különösen a képzett munkavállalókat kereső iparágakban. A homokfúvás és a vegyi tisztítószerek gyakran kevésbé teszik a környezetet, mint az érintetlen. "Sokan azt akarják, hogy zöldebb, fenntarthatóbb folyamatokat látjon a gyártásban" - mondta Miller Cordeiro, a Laser Photonics tartalomkezelője. "A lézertisztítás és a hasonló technológiák több lehetőséget kínálnak a gyártóknak, miközben segítik a befektetés megtérülésének javítását." Az összes szemcsék és vegyi anyagok cseréje lézerekkel, valamint a megfelelő biztonsági protokollokkal (PPE, könnyű biztonság, a megfelelő lézerbiztonsági üveggel összekapcsolt házak), a gyár padlóját tisztább és vonzóbb munkaképessé teheti. Egy olyan ipar számára, amely folyamatosan új módszereket keres a munkavállalók vonzására, a jobb munkakörnyezet megteremtése minden bizonnyal jó ötlet.
