Лазерная чистка и лазерная поверхность изящной точной точный листовой металл. Производство сегодняшних достижений просто не было бы возможным без лазерной технологии. Лазерная резка уже вездесущая, а лазерная сварка (автоматизированная или ручная) также быстро набирает популярность. Но лазеры делают больше, чем просто разрезают и сварки, они могут очистить. Хотя технология лазерной очистки еще не стала популярной, она зарекомендовала себя в таких приложениях, как удаление краски и ржавчины, особенно в специализированных приложениях для очистки в таких отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная. Большинство лазерных чистящих оборудования использует сканирующую оптику, которая перемещает лазерную луч на скорости нескольких метров в секунду, чтобы проецировать ее в нужную форму (например, круг или прямоугольник) на поверхность.
Что такое лазерная очистка?
Лазерная очистка охватывает ряд различных процессов, которые делятся на две основные категории. Одним из них является удаление поверхностных загрязняющих веществ, а другой - «гравюра» или «текстурирование» поверхности для размещения конкретного покрытия, клеянга или других потребностей применения. В то время как удаление загрязняющих веществ (известное как «чистка») и лазерная текстурию могут использовать аналогичное или даже одно и то же оборудование, эти два процесса различны, и производители выбирают между различными категориями в зависимости от их потребностей.
Как чисто лазеры?
По своей сути лазерная чистка - это удаление поверхностных загрязнителей, таких как ржавчина и нежелательная краска. Оборудование часто оснащено системой извлечения мушкой, которая фиксирует загрязняющие вещества, которые удаляются лазером. В некоторых критических аэрокосмических приложениях, таких как очистка титана, для предотвращения образования оксида используется экранирующий газ. Во многих общих приложениях лазеры работают путем загрязнения поверхности. Абляция (преобразование твердого вещества непосредственно в газ) работает лучше всего, когда порог абляции загрязняющего вещества значительно ниже, так как лазер может отозвать загрязняющий вещества, не влияя на поверхность металла. Энергия, доставляемая лазером, выполняет операцию очистки по -разному, в зависимости от удаления материала. Например, иногда лазер создает эффект теплового шока на поверхность, вызывая разницу в коэффициентах термического расширения между поверхностным мусором, таким как ржавчина и основной металл, а удар создает «встряхивание» частиц ржавчины на поверхность. В других случаях жара лазера сжигает удаленный материал, который обычно представляет собой краску или другие органические покрытия.
Загрязнение масла прозрачна для лазеров, поэтому оно не удаляется абляцией или тепловым шоком. В этом случае лазер «кипятит» определенные части масла. В частности, лазер нагревает небольшие участки металлической поверхности, заставляя капли масла прыгать с поверхности в воздух, где система экстракции Fume захватывает эти капли. «В этих приложениях система экстракции Fume так же важна, как и сам лазер.
Лазерные текстурные поверхности
Лазеры предлагают точность, которую трудно соответствовать другим инструментам. Лазерная мощность, продолжительность импульса и профиль луча могут быть отрегулированы таким образом, чтобы процесс удалял только предполагаемую часть и оставляет другие области неизменными. Подобно тому, как лазерная очистка удаляет загрязняющие вещества, оставляя базовый металл нетронутым, лазерное текстурирование также можно сделать с помощью точного управления. В этих процессах лазерный луч, как правило, представляет собой гауссовый луч с высокой энергией в центре луча, который поднимает металлический слой и заставляет металл под ним подвергать мгновенное изменение состояния от твердого вещества к жидкости и обратно к твердому. Процесс обычно использует одномодовые лазеры, которые позволяют очень маленькие размеры пятен, создавая чрезвычайно точные текстуры. Аналогия может быть проведена с взрывной работой, где размер каждого песчаного зерна точно контролируется, хотя лазерное текстурирование работает совершенно по-другому, обрабатывая поверхность теплом лазера, а не физическим воздействием зерна песка. В некоторых применениях изготовления металлов лазерное текстурирование может точно убирать поверхность для изменения своих свойств, например, сделать его гидрофобным. В этих приложениях с точным текстурием обычно используются лазеры с очень короткой продолжительностью импульса, обычно измеряемые в пикосекундах или фемтосекундах. Многие другие текстурические приложения используются для приготовления металлических поверхностей для покрытий без использования зернистого или чистящего химикатов.
.
Автоматизированные приложения
Автоматизированная лазерная очистка становится все более распространенной в условиях с низким содержанием миксов, высокотом. Очистка сварных швов, например, является типичным применением. «Эти системы обрабатывают миллионы деталей, сварки нескольких заготовков в секунду для чистых поверхностей». Удаление смазки после штамповки является еще одним растущим применением. Ранее эти операции опирались на большие линии очистки для приготовления штамповок для покрытия, используя большое количество воды, которая была легко загрязнена металлом и другим мусором и трудным и дорогим для обработки. Подготовка облигаций является еще одной важной областью применения, особенно лазерной текстурией. В некоторых случаях корпус может потребоваться собрать с определенным клеем, который соответствует поверхности с определенной текстурой или рисунком. Производство тормозной прокладки использует аналогичную технологию, где лазерная текстурирование на металлической поверхности перед установкой тормозной подушкой.
Заменить песчаную обработку?
Скорость и качественные преимущества лазерной сварки хорошо известны, поэтому он все чаще появляется на магазине. Итак, может ли лазерная текстурию заменить песчаную обработку? Автоматизированное оборудование хорошо работает в ситуациях с большим объемом, особенно для простых геометрий. Однако по мере того, как части становятся более сложными, а комбинации частично становятся больше, сложность автоматизации увеличивается. Это связано с природой лазерного текстурирования, которое в идеале требует, чтобы луча перпендикулярна поверхности металла или как можно ближе к перпендикулярной.
Новая альтернатива
Лазерная очистка и текстурирование не подходят во всех случаях, в зависимости от загрязняющих веществ, которые необходимо удалить и требования к подготовке поверхности. Например, лазеры не очень хороши в удалении шкалы мельницы из толстой горячей пластины, особенно в автоматизированной среде, которая требует высокой пропускной способности. Тем не менее, лазерная чистка и текстурирование демонстрируют большой потенциал, особенно в отраслях, ищущих квалифицированных работников. Песочница и химические чистящие средства часто делают окружающую среду менее чистой. «Многие люди хотят видеть более зеленые, более устойчивые процессы в производстве», - сказал Миллер Кордейро, менеджер контента в Laser Photonics. «Лазерная очистка и аналогичные технологии дают производителям больше вариантов, помогая им улучшить их возврат инвестиций». Замена всего песка и химикатов лазерами, наряду с правильными протоколами безопасности (СИЗ, безопасность света, блокируемые корпуса с соответствующим лазерным безопасным стеклом) может сделать заводский этаж более чистым и более привлекательным местом для работы. Для отрасли, которая постоянно ищет новые способы привлечения работников, создание лучшей рабочей среды, безусловно, является хорошей идеей.
