Оскільки глобальна декарбонізація та розумне виробництво продовжують прискорюватися, виробничі потужності розширюються за рахунок літій-іонних акумуляторів, двигунів електромобілів, сонячної енергії та енергії вітру. У той же час виробники вимагають вищих стандартів від процесів підготовки поверхні: більшої точності, стабільної якості, легкої автоматизації та мінімального впливу як на основу, так і на навколишнє середовище.
Звичайні методи, такі як хімічне травлення, абразивоструминна обробка та ручне шліфування, залишаються корисними в деяких випадках. Однак вони також можуть включати хімічні стічні води, витратні матеріали, викиди пилу, суперечливі результати та ризик пошкодження заготовки. У критичних операціях, таких як зварювання, склеювання та покриття, навіть невелика кількість масла, оксиду, пилу або залишків покриття може вплинути на якість.
KINGSLASER забезпечуєімпульсні та безперервні{0}}хвильові лазерні системи очищеннядля виробництва нової енергії. Вибравши відповідну потужність лазера, ширину імпульсу, швидкість сканування, розмір плями та коефіцієнт перекриття, лазерне очищення може вибірково видалити забруднення, оксидні шари, фарбу та інші покриття.
Будучи без{0}}контактним процесом, лазерне очищення зазвичай не потребує хімічних очищувачів, використовує небагато витратних матеріалів і може бути інтегровано з роботами, конвеєрами, системами бачення та автоматизованими виробничими лініями.
1. Лазерне очищення у виробництві акумуляторів
Виробництво акумуляторів вимагає суворого контролю за чистотою поверхні та узгодженістю процесу. Масло, оксиди, частинки та залишки покриття на металевих компонентах можуть знизити надійність процесів зварювання, нанесення покриття та склеювання.
Лазерне очищення може застосовуватися на кількох етапах виробництва батареї.
Попередня обробка електродів і металевої фольги
Перевірені параметри лазера з низьким -нагріванням- можна використовувати для видалення локалізованої олії, оксидів і виробничих залишків із мідної фольги, алюмінієвої фольги та пов’язаних металевих компонентів перед нанесенням покриття, зварюванням або склеюванням.
У порівнянні з вологим хімічним чищенням, лазерне очищення може зменшити використання хімічних речовин і утворення рідких відходів. Він також підходить для внутрішньої обробки та автоматизованого виробництва.
Оскільки тонка металева фольга дуже чутлива до тепла, тестування зразків є важливим. Параметри очищення необхідно ретельно перевірити, щоб запобігти абляції поверхні, деформації або неприйнятним змінам шорсткості поверхні.
Для тонкої фольги та інших чутливих до тепла-деталей імпульсна лазерна очисна машина, як правило, більше підходить, ніж високо{1}}потужна безперервна-хвильова система, оскільки вона забезпечує кращий контроль над надходженням тепла.
Очищення контактів батареї, збірних шин і з’єднувачів перед зварюванням
На мідних і алюмінієвих поверхнях можуть утворюватися оксидні шари або забруднюватися під час зберігання, транспортування та виробництва. Якщо ці забруднення не видалити перед зварюванням, вони можуть призвести до пористості, розбризкування, відсутності плавлення, нестабільного електричного опору та непостійної міцності з’єднання.
Лазерне очищення може видалити оксидні плівки та забруднення з контактів акумулятора, шин, клем і роз’ємів перед лазерним, ультразвуковим зварюванням або іншими процесами з’єднання.
Контрольований процес лазерного очищення може допомогти:
- Підвищення стабільності процесу зварювання;
- Зменшення дефектів зварювання,-пов’язаних із забрудненням;
- Поліпшити постійність електричного контактного опору;
- Підвищення надійності підключення акумуляторних модулів;
- Підтримка автоматизованого та відстежуваного виробництва.
Фактичне покращення залежить від стану матеріалу, типу забруднення, методу зварювання та контролю виробництва. Таким чином, процес має бути перевірений за допомогою випробування на розтяг, аналізу-поперечного перерізу, вимірювання електричного опору та даних про виробничі можливості.
Щоб отримати додаткові відомості про процеси приєднання нижче, прочитайте наш посібник ізпроцес лазерного зварювання мідних та алюмінієвих шин.
Очищення батарейного відсіку та корпусу
Алюмінієві акумуляторні лотки, корпуси та структурні компоненти часто потребують підготовки поверхні перед зварюванням, герметизацією, покриттям або склеюванням.
Лазерну чистку можна використовувати для:
- Видалення масла і оксидів перед зварюванням;
- Очищення зварювальних швів і зон-термічного впливу після зварювання;
- Видалення локальних залишків зварювання та зміни кольору оксиду;
- Очищення отворів під болти, ущільнювальних канавок і місць з’єднання;
- Підготовка поверхонь перед нанесенням покриття або клею.
У поєднанні з промисловими роботами та машинним зором лазерне очищення може автоматично слідувати геометрії складних компонентів і обробляти лише визначені ділянки. Це робить його придатним для-виробництва акумуляторних батарей і корпусів.
Для точного очищення алюмінієвих компонентів пропонує KINGSLASERІмпульсні волоконно-лазерні очисні машини потужністю 200 ВтіІмпульсні лазерні системи очищення потужністю 300 Втякий також можна інтегрувати з роботизованим обладнанням.
Ремонт акумулятора та попередня обробка
Лазерна технологія також може підтримувати окремі процеси ремонту та переробки акумуляторів.
Після безпечної розрядки, демонтажу та оцінки батареї лазерна обробка може бути використана для видалення локальних покриттів корпусу, етикеток, залишків клею, герметиків або матеріалів навколо зварних з’єднань. Це може допомогти з подальшим демонтажем, сортуванням і відновленням матеріалів.
Однак процес має бути розроблений відповідно до конкретного типу клітини, складу покриття, матеріалу корпусу та методу переробки. Лазерне очищення не замінює необхідні процедури безпеки під час поводження з пошкодженими або вичерпаними-батареями-.
2. Лазерне очищення шпилькових двигунів і компонентів електромоторів
Запровадження електричних платформ на 800 В і двигунів зі шпильковою обмоткою збільшило попит на точну обробку емальованих мідних проводів, статорів, роторів, магнітів і корпусів двигунів.
Традиційне хімічне видалення вимагає ретельного поводження з хімічними агентами та залишками. Механічне зачистка може подряпати, деформувати або знизити точність розмірів мідного провідника.
Лазерна обробка забезпечує контрольовану альтернативу для кількох застосувань у виробництві двигунів.
Лазерне зачищення шпильки
Перед зварюванням або електричним підключенням ізоляційна емаль на кінці кожного шпилькового дроту повинна бути повністю й послідовно видалена.
Лазерне видалення може забезпечити:
- Точно контрольована довжина зачистки;
- Вибіркове видалення шару утеплювача;
- Мінімальне механічне навантаження на мідний провідник;
- Послідовні результати для автоматизованого виробництва;
- Легка інтеграція з лініями-формування дроту та зварюванням.
Швидкість обробки залежить від хімічного складу ізоляції, товщини покриття, розмірів провідника та необхідного залишкового рівня.
Керуючи енергією імпульсу, траєкторією сканування, фокусним положенням і видаленням-за-шарами можна мінімізувати термічний вплив на мідну підкладку. Перед масовим виробництвом виробники повинні перевірити розміри провідників, електричний опір, поверхневі залишки, міцність зварювання та межі ізоляції.
КІНГЛАЗЕРімпульсні лазерні системи очищеннядоступні в різних конфігураціях потужності й імпульсної-енергії для точних покриттів і видалення оксидів.
Видалення покриття статора та ротора
Лазерне очищення може вибірково видалити ізоляційне покриття з визначених ділянок статорів і роторів, зберігаючи навколишні ділянки недоторканими.
Область обробки можна точно контролювати за допомогою програмного забезпечення та автоматизованих систем руху. Це зменшує ризик неконтрольованого механічного видалення та допомагає підтримувати постійну якість виробництва.
Для компонентів з ламінованої електротехнічної сталі параметри повинні бути ретельно розроблені, щоб запобігти пошкодженню підкладки або небажаному видаленню ізоляції між ламінаціями.
Магніт і склеювання-Підготовка поверхні
Масло, іржа, пил і залишки виробництва на магнітах, валах, корпусах і місцях з’єднання можуть знизити міцність адгезії.
Лазерне очищення може підготувати ці поверхні перед склеюванням шляхом видалення забруднень і, за необхідності, зміни стану поверхні. Чиста та однорідна поверхня з’єднання допомагає підвищити надійність з’єднань і -довгострокову стабільність вузлів двигуна.
Чистка корпусу двигуна
Лазерне очищення також можна використовувати для корпусів двигунів перед зварюванням, склеюванням, герметизацією, покриттям або ремонтом.
Роботизовані лазерні системи можуть автоматично обробляти визначені зварювальні шви, ущільнювальні поверхні та ділянки з’єднання -клею, зберігаючи постійний шлях очищення та тривалість циклу.
3. Лазерне очищення в сонячній промисловості
У сонячній промисловості лазерне очищення особливо підходить для перевірених процесів виробництва,-обслуговування обладнання та переробки.
Типові програми включають:
- Видалення масла, оксидів і залишків з металевих каркасів;
- Очищення зварних компонентів перед з'єднанням або покриттям;
- Підготовка локальних місць склеювання та пломбування;
- Очищення виробничого інструменту, пристосувань та обладнання;
- Вибіркове видалення покриттів або герметиків під час переробки модуля;
- Підтримка демонтажу--компонентів сонячних батарей із завершенням терміну експлуатації.
Обладнання для виробництва сонячної енергії та очищення обладнання
Залишки клеїв, покриттів, технологічних матеріалів і окислення можуть накопичуватися на виробничому обладнанні, пристосуваннях і металевих компонентах.
Лазерне очищення може видалити ці відкладення без введення води чи хімічних засобів для чищення у виробничу зону. Автоматичні лазерні системи також можна інтегрувати в робочі процеси технічного обслуговування або виробництва.
Для невеликих приладів, чутливих компонентів і локалізованих залишків, апортативна імпульсна лазерна очисна машинанадає гнучкий варіант для заводського обслуговування.
Переробка сонячних модулів
Під час переробки сонячних модулів із завершенням-- терміну служби лазерна обробка може використовуватися для вибіркового видалення певних покриттів, герметиків, клеїв або матеріалів заднього листа.
Мета полягає в підтримці розділення матеріалу та підвищенні ефективності процесів відновлення. Оскільки структура модулів і склад матеріалів відрізняються, кожне застосування вимагає тестування зразків і перевірки процесу.
Важливі міркування щодо експлуатації сонячних модулів
Для регулярного видалення пилу, ґрунту чи пташиного посліду з працюючих фотоелектричних модулів зазвичай частіше використовуються водні-системи, м’які щітки та спеціальні роботи-прибиральники.
Будь-який запропонований процес лазерного очищення має бути ретельно перевірений на відповідність покривному склу, анти{0}}відбиваючому покриттю, герметику та забрудненню. Без належної перевірки та моніторингу надмірна лазерна енергія може пошкодити покриття, створити локальне термічне напруження або знизити оптичні характеристики.
З цієї причини лазерне очищення не слід застосовувати безпосередньо до працюючих фотоелектричних модулів без випробування матеріалу та перевіреного вікна процесу.
4. Лазерне очищення при виробництві та обслуговуванні вітряної енергії
Вежі вітряних турбін, концентратори, конструкції гондол, фланці та деякі ділянки для ремонту лопатей потребують видалення іржі, зняття фарби, попереднього -очищення зварювальних швів і підготовки-клеювальної поверхні.
Портативні та роботизовані лазерні системи очищення можна використовувати для:
- Місцеве видалення іржі та фарби з секцій вежі;
- Очищення зварних швів перед зварюванням або ремонтом;
- Видалення покриттів із зон огляду та обслуговування;
- Очищення поверхонь фланців, болтових з'єднань і ущільнювальних поверхонь;
- Підготовка локалізованих поверхонь перед перефарбуванням;
- Видалення залишків клею або покриття під час ремонту леза;
- Очищення металевих частин під час обслуговування вітрогенератора.
Очищення вежі вітрової турбіни
Великі секції вежі вітрогенераторів зазвичай обробляють за допомогою абразивоструйної обробки або механічних методів. Лазерне очищення може бути особливо корисним для локальних ділянок ремонту, зварних швів, поверхонь фланців і місць, де слід мінімізувати використання абразивних матеріалів.
A портативна лазерна очисна машинапідходить для локального обслуговування, тоді як aЛазерна очисна машина безперервної{1}}хвилі потужністю 3000 Втможе забезпечити вищу швидкість видалення великих сталевих компонентів.
Для вимогливих додатків-великої площі KINGSLASER також пропонує a6000W CW лазерна машина для чищення волокназ максимальною шириною сканування до 500 мм.
Для великих ділянок із густою фарбою або сильною корозією виробники повинні порівнювати швидкість видалення, споживання енергії, вимоги до вилучення, умови на місці та загальні експлуатаційні витрати зі звичайними методами вибухового очищення.
Ремонт лопаті вітрової турбіни
Лопаті вітрових турбін виготовляються з композитних матеріалів, які можуть бути чутливими до тепла та надмірного споживання енергії.
Лазерна обробка може бути розглянута для локалізованого покриття або видалення адгезиву під час ремонту, але параметри повинні бути перевірені для конкретної композитної структури. Необхідно перевірити зразки, щоб переконатися, що волокна, смоляна система та ламінат, що лежить під ними, не пошкоджені.
5. Переваги лазерного очищення для виробництва нової енергії
Зменшене використання хімікатів і витратних матеріалів
Для лазерного очищення зазвичай не потрібні кислоти, луги або органічні розчинники. Це може зменшити вимоги щодо закупівлі, зберігання, обробки та утилізації, пов’язані з хімічними очисними засобами.
На відміну від абразивоструминної обробки, лазерна чистка не потребує безперервної подачі пескоструминного засобу.
Однак видалені забруднення не зникають просто так. Необхідно встановити відповідні системи відведення, фільтрації та збору диму відповідно до складу забруднюючих речовин, даних щодо безпеки матеріалів та місцевих норм.
Точна та контрольована обробка
Параметри лазера та шляхи сканування можна регулювати відповідно до підкладки та шару забруднення. Це дає можливість обробляти вибрані ділянки без механічного контакту з деталлю.
Процес особливо корисний для:
- Видалення локалізованого оксиду;
- Точне зняття фарби та покриття;
- Підготовка поверхні перед -зварюванням;
- Підготовка-клейового склеювання;
- Очищення компонентів зі складною геометрією;
- Застосування, що вимагають повторюваних меж обробки.
Для таких чутливих матеріалів, як алюмінієва фольга, тонкі мідні провідники, компоненти з покриттям і композити, попереднє тестування та перевірка-вікна процесу залишаються важливими.
Проста інтеграція з автоматизованими виробничими лініями
Лазерне очисне обладнання може бути інтегровано з:
- промислові роботи;
- системи управління PLC;
- Конвеєри та транспортні лінії;
- Системи машинного зору та позиціонування;
- Відстеження штрих-коду та QR-коду;
- Системи відведення диму;
- Виробничі системи виконання.
Параметри процесу для різних продуктів можна зберігати як рецепти. Оператори можуть вибрати відповідну програму під час зміни продукту, скорочуючи час налаштування та покращуючи послідовність виробництва.
Послідовні та відстежувані результати
Порівняно з ручним шліфуванням або щіткою автоматизоване лазерне очищення забезпечує кращий контроль над параметрами обробки, шляхами очищення та тривалістю циклу.
Виробничі дані також можна записувати та пов’язувати з окремими деталями, забезпечуючи відстеження для контролю якості та вдосконалення процесу.
6. Типи та вибір потужності лазерної очисної машини
KINGSLASER пропонує різні конфігурації лазерного очищення для точної обробки, промислового обслуговування та автоматизованого виробництва.
Імпульсні лазерні системи очищення потужністю 100–500 Вт
Імпульсні лазерні очисні машини підходять для:
- Точне видалення оксиду;
- Очищення від масла та залишків;
- Зачистка дроту шпилькою;
- Видалення локального покриття;
- Очищення форм і інструментів;
- Термо{0}}чутливі компоненти;
- Застосування, що вимагають більшого контролю над впливом на основу.
Для портативних точних застосувань 200-ватна імпульсна волоконно-лазерна очисна машина поєднує джерело лазера з повітряним-охолодженням і легку ручну очисну голівку.
1000–6000 Вт безперервні-хвильові лазерні системи очищення
Машини-безперервно-хвильового лазерного очищення підходять для:
- Видалення іржі-великої площі;
- Зняття фарби та покриття;
- Очищення батарейного відсіку, якщо це дозволено підкладкою та процесом;
- Обслуговування металоконструкцій;
- Чистка башти вітрогенератора;
- Програми, які вимагають високої{0}}швидкості видалення матеріалу.
Портативні лазерні системи очищення
Портативні системи підходять для:
- Гнучке виробництво;
- Кілька типів заготовок;
- Ремонт і обслуговування;
- Дрібно{0}}серійна обробка;
- Прибирання-на місці;
- Компоненти, які важко завантажити на стаціонарну робочу станцію.
Автоматизовані робочі станції лазерного очищення
Автоматизовані системи підходять для:
- Ви-великий обсяг виробництва;
- Фіксовані та повторювані заготовки;
- Короткі та постійні цикли;
- Роботизоване керування траєкторією;
- Зір{0}}керована обробка;
- Запис виробничих даних і відстеження.
Сама по собі потужність лазера не визначає правильне обладнання. Необхідно враховувати тип і товщину забруднення, матеріал основи, ширину очищення, необхідну якість поверхні, тривалість виробничого циклу, вимоги безпеки та рівень автоматизації.
Щоб отримати докладне порівняння імпульсних і безперервних-хвильових систем, прочитайте наш Посібник для покупця лазерної очисної машини.
7. Як вибрати правильний розчин для лазерного очищення
Перш ніж вибрати машину для лазерного очищення, виробники повинні надати таку інформацію:
- Матеріал заготовки, розміри та стан поверхні;
- Тип масла, оксиду, фарби, ізоляції, клею або залишків, які необхідно видалити;
- Товщина і консистенція шару забруднення;
- Необхідна чистота, шорсткість поверхні та прийнятний залишок;
- Ефективна площа очищення та ширина очищення;
- Цільовий час циклу та добовий обсяг виробництва;
- Вимоги до ручного, напівавтоматичного або повністю автоматизованого виробництва;
- Вимоги до роботів, систем бачення, конвеєрів та інтеграції MES;
- Вимоги до відведення диму та фільтрації;
- Зразки-процедур тестування та стандартів приймання.
Тестування зразків є одним із найважливіших етапів розробки процесу лазерного очищення. Він допомагає визначити відповідний тип лазера, рівень потужності, параметри сканування, швидкість обробки та конфігурацію автоматизації.
Якщо ви все ще порівнюєте рівні потужності та конфігурації машини, перегляньте наш посібник із відповідями18 поширених запитань про вибір машини для лазерного очищення.
Висновок
Лазерне очищення стає важливою технологією підготовки поверхні для нової енергетичної індустрії, від роз’ємів акумулятора та алюмінієвих лотків до шпилькових двигунів, сонячного виробничого обладнання та структур вітрових турбін.
Він не замінює всі звичайні методи очищення. Однак він пропонує явні переваги в програмах, які вимагають локальної точності, зменшення використання хімікатів, автоматизованої обробки та незмінної якості.
KINGSLASER забезпечуєлазерні очисні машини, портативні системи, роботизовані рішення для прибирання та налаштовані автоматизовані робочі станції.
Виходячи з матеріалу заготовки, шару забруднень, виробничого циклу та вимог до автоматизації, наша технічна команда може забезпечити:
- Тести очищення зразків;
- Розробка параметрів процесу;
- Вибір джерела лазера та обладнання;
- Інтеграція робота та виробничої-лінії;
- Конфігурація відведення диму;
- Індивідуальні робочі станції лазерного очищення.
Зв'яжіться з KINGSLASERі надішліть нам свої фотографії деталей, інформацію про матеріал, тип і товщину забруднення, необхідний результат очищення та цільову виробничу потужність. Наша технічна команда оцінить вашу заявку та порекомендує відповідне рішення для лазерного очищення.