Pembersihan laser dan permukaan laser Roughening Precision Sheet Metal Manufacturing Pencapaian Hari Ini Tidak Akan Mungkin Tanpa Teknologi Laser. Pemotongan laser sudah ada di mana -mana, dan kimpalan laser (sama ada automatik atau manual) juga cepat mendapat populariti. Tetapi laser melakukan lebih daripada sekadar memotong dan mengimpal, mereka boleh membersihkan. Walaupun teknologi pembersihan laser belum menjadi popular, ia telah menubuhkan dirinya dalam aplikasi seperti cat dan penyingkiran karat, terutamanya dalam aplikasi pembersihan khusus dalam industri seperti aeroangkasa dan automotif. Kebanyakan peralatan pembersihan laser menggunakan optik pengimbasan yang menggerakkan rasuk laser pada kelajuan beberapa meter sesaat untuk memproyeksikannya ke dalam bentuk yang dikehendaki (seperti bulatan atau segi empat tepat) ke permukaan.
Apa sebenarnya pembersihan laser?
Pembersihan laser merangkumi pelbagai proses yang berbeza yang jatuh ke dalam dua kategori utama. Satu adalah penyingkiran bahan pencemar permukaan, dan yang lain adalah "ukiran" atau "tekstur" permukaan untuk menampung salutan tertentu, ikatan pelekat, atau keperluan aplikasi lain. Walaupun penyingkiran pencemar (dikenali sebagai "pembersihan") dan tekstur laser boleh menggunakan peralatan yang sama atau bahkan yang sama, kedua -dua proses adalah berbeza dan pengeluar memilih antara kategori yang berbeza bergantung kepada keperluan mereka.
Bagaimana laser bersih?
Pada terasnya, pembersihan laser adalah mengenai mengeluarkan bahan pencemar permukaan, seperti karat dan cat yang tidak diingini. Peralatan sering dilengkapi dengan sistem pengekstrakan asap yang menangkap bahan cemar yang dikeluarkan oleh laser. Dalam beberapa aplikasi aeroangkasa kritikal, seperti pembersihan titanium, gas perisai digunakan untuk mencegah pembentukan oksida. Dalam banyak aplikasi biasa, laser berfungsi dengan mencemarkan bahan pencemar permukaan. Ablation (menukar pepejal terus ke gas) berfungsi dengan baik apabila ambang ablasi bahan pencemar adalah jauh di bawah logam asas, supaya laser dapat mengatasi bahan pencemar tanpa menjejaskan permukaan logam. Tenaga yang disampaikan oleh laser melakukan operasi pembersihan dengan cara yang berbeza, bergantung kepada bahan yang dikeluarkan. Sebagai contoh, kadang-kadang laser mencipta kesan kejutan terma di permukaan, menyebabkan perbezaan pekali pengembangan haba antara serpihan permukaan seperti karat dan logam asas, dan kejutan mencipta "goncangan" zarah karat ke permukaan. Dalam kes lain, haba laser membakar bahan yang dikeluarkan, yang biasanya cat atau salutan organik lain.
Pencemaran minyak adalah telus kepada laser, jadi ia tidak dikeluarkan oleh ablasi atau kejutan terma. Dalam kes ini, laser "mendidih" bahagian minyak tertentu. Khususnya, laser memanaskan kawasan kecil permukaan logam, menyebabkan titisan minyak melompat dari permukaan ke udara, di mana sistem pengekstrakan asap menangkap titisan ini. "Dalam aplikasi ini, sistem pengekstrakan asap sama pentingnya dengan laser itu sendiri.
Permukaan tekstur laser
Laser menawarkan ketepatan yang sukar dipadankan dengan alat lain. Kuasa laser, tempoh nadi, dan profil rasuk boleh diselaraskan supaya proses itu hanya menghilangkan bahagian yang dimaksudkan dan meninggalkan kawasan lain yang tidak terjejas. Sama seperti pembersihan laser menghilangkan bahan cemar semasa meninggalkan logam asas utuh, tekstur laser juga boleh dilakukan dengan kawalan yang tepat. Dalam proses ini, rasuk laser biasanya merupakan rasuk Gaussian dengan tenaga yang tinggi di tengah -tengah rasuk, yang menghilangkan lapisan logam dan menyebabkan logam di bawahnya menjalani perubahan keadaan serta -merta dari pepejal ke cecair dan kembali ke pepejal. Proses ini biasanya menggunakan laser mod tunggal, yang membolehkan saiz tempat yang sangat kecil, mewujudkan tekstur yang sangat tepat. Analogi boleh ditarik ke letupan, di mana saiz setiap bijirin pasir dikawal dengan tepat, walaupun tekstur laser berfungsi dengan cara yang sama sekali berbeza-merawat permukaan dengan panas laser dan bukannya kesan fizikal bijirin pasir. Dalam sesetengah aplikasi fabrikasi logam, tekstur laser boleh dengan tepat corak permukaan untuk mengubah sifatnya, seperti menjadikannya hidrofobik. Aplikasi tekstur ketepatan ini biasanya menggunakan laser dengan tempoh nadi yang sangat pendek, biasanya diukur dalam picoseconds atau femtoseconds. Banyak aplikasi tekstur lain digunakan untuk menyediakan permukaan logam untuk salutan tanpa menggunakan bahan kimia atau pembersihan bahan kimia.
.
Aplikasi automatik
Pembersihan laser automatik menjadi lebih biasa dalam persekitaran volum tinggi, tinggi. Pembersihan kimpalan bateri, sebagai contoh, adalah aplikasi biasa. "Sistem ini memproses berjuta -juta bahagian, mengimpal pelbagai bahan kerja sesaat untuk membersihkan permukaan." Penyingkiran pelinciran selepas stamping adalah satu lagi aplikasi yang semakin meningkat. Sebelum ini, operasi ini bergantung pada garis pembersihan yang besar untuk menyediakan stampings untuk salutan, menggunakan sejumlah besar air yang mudah tercemar dengan logam dan serpihan lain dan sukar dan mahal untuk dikendalikan. Penyediaan bon adalah satu lagi kawasan aplikasi penting, terutamanya tekstur laser. Dalam sesetengah kes, perumahan mungkin perlu dipasang dengan pelekat tertentu yang sepadan dengan permukaan dengan tekstur atau corak tertentu. Pembuatan pad brek menggunakan teknologi yang sama, di mana laser menyusun permukaan logam sebelum pad brek diletakkan.
Menggantikan sandblasting?
Kelajuan dan kelebihan kualiti kimpalan laser terkenal, itulah sebabnya ia semakin muncul di lantai kedai. Jadi, bolehkah tekstur laser menggantikan sandblasting? Peralatan automatik berfungsi dengan baik dalam situasi volum tinggi, mix rendah, terutamanya untuk geometri bahagian mudah. Walau bagaimanapun, apabila bahagian menjadi lebih kompleks dan kombinasi sebahagian menjadi lebih besar, kesukaran automasi meningkat. Ini mempunyai kaitan dengan sifat tekstur laser, yang idealnya memerlukan rasuk untuk berserenjang dengan permukaan logam, atau hampir dengan tegak lurus.
Alternatif yang muncul
Pembersihan dan tekstur laser tidak sesuai dalam semua kes, bergantung kepada bahan cemar yang perlu dikeluarkan dan keperluan penyediaan permukaan. Sebagai contoh, laser tidak baik untuk mengeluarkan skala kilang dari plat tebal tebal, terutamanya dalam persekitaran automatik yang memerlukan throughput yang tinggi. Namun, pembersihan dan tekstur laser menunjukkan potensi yang besar, terutamanya dalam industri yang mencari pekerja mahir. Sandblasting dan pembersih kimia sering membuat persekitaran kurang daripada murni. "Ramai orang mahu melihat proses yang lebih hijau, lebih mampan dalam pembuatan," kata Miller Cordeiro, pengurus kandungan di Laser Photonics. "Pembersihan laser dan teknologi yang serupa memberi pengeluar lebih banyak pilihan sambil membantu mereka meningkatkan pulangan pelaburan mereka." Menggantikan semua grit dan bahan kimia dengan laser, bersama -sama dengan protokol keselamatan yang betul (PPE, keselamatan ringan, kandang yang saling berkaitan dengan kaca keselamatan laser yang sesuai), boleh menjadikan lantai kilang tempat yang lebih bersih dan lebih menarik untuk bekerja. Bagi industri yang sentiasa mencari cara baru untuk menarik pekerja, mewujudkan persekitaran kerja yang lebih baik pastinya merupakan idea yang baik.
