Lazerio valymas ir lazerio paviršiaus grubinimas Tiksliojo lakštinio metalo gamyba šiandienos pasiekimai paprasčiausiai nebūtų įmanoma be lazerio technologijos. Lazerio pjaustymas jau yra visur paplitęs, o lazerio suvirinimas (ar automatizuotas, ar rankinis) taip pat greitai populiarėja. Bet lazeriai daro ne tik pjaustymą ir suvirinimą, bet ir gali valyti. Nors lazerinio valymo technologija dar nėra populiari, ji įsitvirtino tokiose programose kaip dažai ir rūdžių pašalinimas, ypač specializuotose valymo programose tokiose pramonės šakose kaip aviacijos ir kosmoso ir automobilių. Daugelyje lazerinių valymo įrangos naudoja nuskaitymo optiką, kuri kelis metrų per sekundę juda lazerio pluoštu keliais metrais per sekundę, kad būtų galima ją įtraukti į norimą formą (pavyzdžiui, apskritimą ar stačiakampį) ant paviršiaus.
Kas tiksliai yra lazerio valymas?
Lazerio valymas apima daugybę skirtingų procesų, kurie suskirstomi į dvi pagrindines kategorijas. Viena iš jų yra paviršiaus teršalų pašalinimas, o kitas yra paviršiaus „graviūra“ arba „tekstūra“, kad būtų patenkinti specifiniai dangos, klijų surišimas ar kiti taikymo poreikiai. Nors teršalų pašalinimas (žinomas kaip „valymas“) ir lazeriu tekstūra gali naudoti panašią ar net tą pačią įrangą, abu procesai yra skirtingi ir gamintojai pasirenka skirtingas kategorijas, atsižvelgiant į jų poreikius.
Kaip lazeriai švarūs?
Savo esmė lazerio valymas yra skirtas pašalinti paviršiaus teršalus, tokius kaip rūdis ir nepageidaujami dažai. Įranga dažnai aprūpinta dūmų ištraukimo sistema, kuri fiksuoja teršalus, kuriuos pašalina lazeris. Kai kuriose kritinėse kosmoso srityse, tokiose kaip titano valymas, naudojamos ekranuojančios dujos, kad būtų išvengta oksido susidarymo. Daugelyje įprastų pritaikymų lazeriai veikia dėl paviršiaus teršalų. Abliacija (konvertuojant kietąsias dujas) geriausiai veikia, kai teršalo abliacijos slenkstis yra gerokai mažesnis nei netaurienės metalo, kad lazeris galėtų atominuoti teršalą, nepaveikdamas metalo paviršiaus. Lazerio tiekiama energija valymo operacija atlieka skirtingais būdais, atsižvelgiant į pašalintą medžiagą. Pvz., Kartais lazeris sukuria šiluminio smūgio efektą paviršiui, todėl šiluminio išsiplėtimo koeficientų skirtumai tarp paviršiaus šiukšlių, tokių kaip rūdis ir netaurieninis metalas, skirtumai, o smūgias sukuria rūdžių dalelių „drebėjimą“ į paviršių. Kitais atvejais lazerio šiluma sudegina pašalintą medžiagą, kuri paprastai yra dažymas ar kitos organinės dangos.
Aliejaus užterštumas yra skaidrus lazeriams, todėl jo nepašalinama abliacija ar šiluminis šokas. Šiuo atveju lazeris „verda“ tam tikras alyvos dalis. Tiksliau, lazeris šildo mažus metalinio paviršiaus plotus, todėl alyvos lašeliai šokinėja iš paviršiaus į orą, kur dūmų ištraukimo sistema fiksuoja šiuos lašelius. „Šiose programose dūmų ištraukimo sistema yra tokia pat svarbi kaip ir pats lazeris.
Lazerio tekstūros paviršiai
Lazeriai siūlo tikslumą, kurį sunku suderinti su kitomis priemonėmis. Lazerio galia, impulsų trukmė ir pluošto profilis gali būti sureguliuotas taip, kad procesas pašalintų tik numatytą dalį ir palieka kitas sritis. Kaip lazerio valymas pašalina teršalus, paliekant nepažeistą netauriųjų metalų, lazerio tekstūrą taip pat galima atlikti tiksliai kontroliuojant. Šiuose procesuose lazerio pluoštas paprastai yra Gauso pluoštas, kurio pluošto centre yra didelė energija, o tai panaikina metalinį sluoksnį ir sukelia metalą po juo akimirksniu keičiasi iš kietos į skystį ir atgal į kietą. Paprastai procese naudojami vieno režimo lazeriai, kurie įgalina labai mažus taškinius dydžius, sukuriant ypač tikslias tekstūras. Analogija gali būti nubrėžta sprogimui, kai kiekvieno smėlio grūdų dydis yra tiksliai kontroliuojamas, nors lazeriu tekstūra veikia visiškai kitaip apdorojant paviršių lazerio šiluma, o ne fiziniu smėlio grūdų poveikiu. Kai kuriose metalo gamybos programose lazerinė tekstūra gali tiksliai modeliuoti paviršių, kad pakeistų jo savybes, pavyzdžiui, kad jis būtų hidrofobinis. Šiose tiksliose tekstūros programose paprastai naudojami lazeriai su labai trumpu impulsų trukme, paprastai matuojamomis pikosekundėmis ar femtosekundėmis. Daugybė kitų tekstūrų pritaikymo yra naudojamos metaliniams paviršiams paruošti dangoms nenaudojant smėlio ar valymo chemikalų.
.
Automatizuotos programos
Automatizuotas lazerio valymas tampa vis labiau paplitęs mažo mišinio, didelės apimties aplinkoje. Pvz., Pvz., Pvz., Išvalyti akumuliatorių suvirinimą yra tipiška programa. "Šios sistemos apdoroja milijonus dalių, suvirindami kelis ruošinius per sekundę, kad išvalytumėte paviršius." Tepimo pašalinimas po štampavimo yra dar viena auganti programa. Anksčiau šios operacijos rėmėsi didelėmis valymo linijomis, kad paruoštų antspaudus dangai, naudojant didelius kiekius vandens, kuris buvo lengvai užterštas metalu ir kitomis šiukšlėmis, ir sunkiai ir brangiai tvarkyti. Obligacijų paruošimas yra dar viena svarbi taikymo sritis, ypač lazerio tekstūra. Kai kuriais atvejais korpusą gali tekti surinkti su konkrečiu kliju, kuris atitinka paviršių su konkrečia tekstūra ar modeliu. Stabdžių trinkelių gamyba naudoja panašią technologiją, kai lazeris, tekinantis metalinį paviršių prieš dedant stabdžių trinkelę.
Smėlio spalvos keitimas?
Lazerio suvirinimo greitis ir kokybės pranašumai yra gerai žinomi, todėl jis vis dažniau pasirodo parduotuvių aukšte. Taigi, ar lazerio tekstūra gali pakeisti smėlio pūtiklį? Automatizuota įranga gerai veikia didelės apimties ir mažo mišinio situacijas, ypač paprastoms dalims geometrijoms. Tačiau didėjant dalims, o dalių deriniai tampa didesni, didėja automatizavimo sunkumai. Tai susiję su lazerio tekstūros pobūdžiu, kuris idealiu atveju reikalauja, kad pluoštas būtų statmenas metalo paviršiui arba kuo arčiau statmeno.
Kylanti alternatyva
Lazerio valymas ir tekstūra nėra tinkami visais atvejais, atsižvelgiant į teršalus, kuriuos reikia pašalinti, ir paviršiaus paruošimo reikalavimus. Pavyzdžiui, lazeriai nėra gerai pašalinantys malūno skalę iš storos karšto valcavimo plokštės, ypač automatinėje aplinkoje, kuriai reikalingas didelis pralaidumas. Vis dėlto lazerio valymas ir tekstūra rodo didelį potencialą, ypač pramonės šakose, ieškančiose kvalifikuotų darbuotojų. Smėlio pūtikliai ir cheminiai valikliai dažnai daro aplinką mažiau nei nesugadintą. „Daugelis žmonių nori pamatyti ekologiškesnius, tvaresnius gamybos procesus“, - sakė Milleris Cordeiro, „Laser Photonics“ turinio vadovas. "Lazerio valymas ir panašios technologijos suteikia gamintojams daugiau galimybių, tuo pačiu padedant jiems pagerinti investicijų grąžą." Visų smėlio ir cheminių medžiagų pakeitimas lazeriais kartu su tinkamais saugos protokolais (AAP, šviesos sauga, sujungtos gaubtai su tinkamu lazerio apsauginiu stiklu), gamyklos grindys gali padaryti švaresnę ir patrauklesnę vietą. Pramonei, kuri nuolat ieško naujų būdų, kaip pritraukti darbuotojus, sukurti geresnę darbo aplinką tikrai yra gera idėja.
