У композитному виробництві матеріалів очищення цвілі завжди було неминучим кроком. Традиційні методи очищення є трудомісткими та трудомісткими, і вони можуть навіть пошкодити форми. Тепер все більше і більше компаній починають використовувати лазерне очищення як заміну для традиційного очищення. Технологія лазерного очищення пропонує такі переваги, як високий рівень автоматизації та висока ефективність очищення. Це не тільки суттєво підвищує ефективність виробництва та знижує витрати, але й підвищує робоче середовище та стан здоров'я операторів.
Що таке композитні матеріали?
Композитні матеріали - це нові матеріали, утворені шляхом поєднання двох або більше матеріалів з різними властивостями. Вони мають переваги, такі як легка, висока міцність та корозійна стійкість, що робить їх широко використовуваними в таких галузях, як аерокосмічна, автомобільна, залізнична транзит та вітроенергетика. Оскільки ці галузі вимагають вищих матеріалів, використання композиційних матеріалів стає все більш поширеним, що призводить до більш жорстких вимог до поверхневої обробки.
Композитні матеріальні форми містять різні розміри та геометричні форми, виготовлені з різних матеріалів, включаючи сталь, алюміній та вольфрамову сталь. Традиційно цвілі очищені за допомогою ручних методів шліфування, вибуху засобів масової інформації або хімічних речовин. Однак ці методи також представляють власні виклики.
Наприклад, шліфування може генерувати пилові та летючі речовини, що може негативно вплинути на здоров'я працівників. Це також може призвести до деградації поверхні цвілі, передчасного зносу та накопичення залишків. Крім того, вибух на носій або використання хімічних речовин є суворими та агресивними процесами, які з часом можуть пошкодити форму та змінювати її форму.
Система лазерного очищення видаляє іржу та забруднювачі з поверхні турбінних лопатей двигуна літаків
Лазерне очищення пропонує альтернативне рішення, яке використовує високоенергетичні світлові імпульси, щоб точно видалити смолу, виробничі залишки, вивільнення агентів, оксидів, олій та інших небажаних речовин. Ця технологія гарантує, що основна підкладка залишається непошкодженою, значно продовжуючи термін служби форми.
Принцип лазерного очищення
Лазерне очищення функціонує на основі принципу абляції, використовуючи наносекундні лазерні імпульси для опромінення цільової поверхні. Цей процес поєднує в собі фізичні ефекти, такі як теплова абляція, фотодепозиція та ударні хвилі для видалення забруднень. Оператори можуть регулювати параметри, такі як довжина хвилі, тривалість імпульсу та інтенсивність енергії відповідно до матеріалу цвілі, гарантуючи, що лише забруднення видаляються, не впливаючи на субстрат. Оскільки різні матеріали поглинають лазерну енергію до різного ступеня, лазерні параметри регулюються на основі матеріалу цвілі.
В даний час лазерне очищення в першу чергу поділяється на два режими: імпульсний режим та режим безперервної хвилі:
Імпульсний лазер: випромінює короткі та інтенсивні імпульси лазерної енергії, що призводить до невеликої теплової області удару. Він підходить для видалення тонких плівок, залишкових клеїв, вивільнених агентів та інших світлових забруднень, особливо на термічно чутливих композитних матеріалах, таких як вуглецеве волокно та скляне волокно. У таких додатках, як аерокосмічний, виробництво цвілі та точність інженерії, де захист підкладки є критичним, імпульсні лазери широко використовуються.
100 Вт-300 Вт імпульсні волокно-лазерні очищувач
Лазер безперервної хвилі: створює стабільний, безперервний промінь світла, що робить його ідеальним для важких завдань для очищення, таких як видалення іржі, фарби та інших покриттів з металевих поверхонь. Для масштабних, сильно забруднених або високоефективних завдань промислового очищення (наприклад, видалення іржі сталевої структури та обслуговування старого обладнання), лазерний режим безперервного хвилі пропонує кращу економічну ефективність.
1000 Вт-3000 Вт безперервна машина для очищення лазерного очищення
Два режими не є взаємовиключними, а скоріше додатковими варіантами, пристосованими до різних сценаріїв додатків.
Відмінності в принципах роботи:
| Параметр | Безперервний лазер | Пульсований лазер |
| Режим виходу енергії | Стабільний і безперервний вихід | Короткі імпульси з високою піковою потужністю (рівень наносекунд) |
| Ефект теплового накопичення | Високий (вимагає суворого контролю швидкості сканування) | Надзвичайно низький (підходить для точних компонентів) |
| Пікова щільність потужності | Зазвичай <1 × 10 ° Вт/см² | Може досягти 1 × 10 ° Вт/см² |
Порівняння типових технічних параметрів:
| Індекс | Безперервний лазер (3000 Вт CW) | Імпульсний лазер (300 Вт Мопа) |
| Ефективність очищення (м²/год) | 8-12 | 2-4 |
| Точковий діаметр | Регульований від 0,2-3 мм | Регульований від 0,05-0,5 мм |
| Здатність видалення товщини шару | Менше або дорівнює 150 мкм | Менше або дорівнює 50 мкм |
| Коефіцієнт споживання енергії (кВт · год/м²) | 1.8-2.2 | 3.5-4.0 |
Розробка технологій лазерного очищення
Технологія лазерного очищення виникла з винаходу лазера в 1960 році і вперше була досліджена для використання в очищенні поверхні артефакту в 1970 -х. З тих пір технологія постійно розвивалася, починаючи з ранніх імпульсних рубінових лазерів, за якими йдуть газові лазери (наприклад, лазери Co₂) і, нарешті, досягаючи сьогодні широко використовуваних твердотільних волокон.
Лазери з волокон, завдяки їх компактному дизайну, високій ефективності, тривалому тривалості життя та сильної універсальності, стали популярним вибором для очищення цвілі у виробництві композитних матеріалів. Для масштабного обладнання або морських конструкцій, таких як видалення фарби та видалення іржі, а також ремонт та обслуговування заводських форм та машин, безперервні волоконні лазери можуть використовувати свої високоефективні можливості очищення.
Технологія для задоволення різних потреб у чистці цвілі
Лазерне очищення може точно чистити метали, пластмаси та композитні матеріали, які спричинили широке застосування в промисловому виробництві. Крім того, зростаючий попит на високопотужні системи лазерного очищення, а також перехід до екологічно чистих та неруйнівних методів очищення, а також технології гібридної обробки призвело до більш автоматизованих рішень.
Лазерне очищення - це динамічна і швидко зростаюча технологія, яка все частіше приймається виробниками у всьому світі. Її переваги та застосування є великими і продовжують розвиватися, що забезпечує високу точність та ефективність при очищенні інструментів та компонентів. Особливо у виробництві композитних матеріалів лазерне очищення ефективно видаляє епоксидні смоли, поліестри, вінілові ефірні смоли, агенти вивільнення та інші забруднення, тим самим захищаючи основну структуру форм. Це означає, що інструменти можна повторно використовувати кілька разів, що робить виробничі цикли більш ефективними.
Диверсифіковані рішення
Що стосується лазерного очищення, лазер King не тільки має глибокий досвід у відомих сферах, таких як різання, гравірування та системи управління маркуванням, але також розробила різні рішення, включаючи лазерне очищення, зварювання та інтелектуальний контроль, що охоплює широкий спектр сценаріїв промислового застосування.
Як практикуючий в лазерній промисловості, система лазерного очищення, розроблена лазером Кінга, є конкретним проявом цієї ефективної філософії очищення. Він забезпечує точні та екологічно чисті рішення для чищення композиційних матеріалів та різних промислових компонентів, що допомагає клієнтам зменшити експлуатаційні витрати та підвищити ефективність виробництва.