Vervaardigers soek altyd produkte wat sterker, duursaam en betroubaarder is, sowel as in die motor- en lugvaartsektore.In hierdie strewe verbeter en vervang hulle gereeld materiaalstelsels met laer digtheid, beter temperatuur en korrosiebestande metaallegerings.Dit gee vervaardigers 'n beter vastrapplek in die mark.
Eintlik is dit net die helfte van die storie.
'n Nog sterker strategiese voordeel is kwantifiseerbare sekerheid oor 'n produk se sterkte, duursaamheid en betroubaarheid.
Om ouer materiale vir sterker materiaal uit te ruil kan 'n goeie begin wees, maar dit verg ook meer gevorderde vervaardigingsprosesse wat staatmaak op skoner en doeltreffender oppervlakskoonmaak om sterk strukture te skep.Metale soos aluminiumlegerings en gevorderde materiale soos koolstofveselpolimeersamestellings, wat dikwels in motor- en lugvaartvervaardiging gebruik word, vereis binding om gewig te verminder – wanneer hegstukke gebruik word, word gewig by die struktuur gevoeg – en om meer betroubare verbindings te skep.
Tradisionele aluminium-afwerkingstegnieke sluit in sandblaas, oplosmiddelvee, gevolg deur slyp (met 'n skuursponsie) of anodisering.Gombinding maak die deur oop vir meer outomatiese prosesse waarvoor tradisionele afwerkings nie versoenbaar is nie.
Anodisering is meer algemeen in lugvaarttoepassings waar hierdie duurder en strenger voorbereiding gebruik word om aan streng spesifikasies te voldoen.Die inherente veranderlikheid van sandblaas- en handskuurtegnieke toon duidelik dat 'n meer beheerde proses in orde is.
Laser skoonmaak of laser ablasie vul hierdie proses gaping as 'n meer presiese, omgewingsvriendelike, outomatiese en doeltreffende metode van die behandeling van metaal en saamgestelde oppervlaktes vir skoonmaak.Die tipes besoedeling wat op die oppervlak van hierdie materiale gevind word, word maklik deur laserverwerking verwyder.
Omdat laserskoonmaak so kragtig is, is dit van kritieke belang om presies te weet hoe dit jou oppervlak beïnvloed.Die verskil tussen 'n behoorlik behandelde oppervlak en 'n onder- of oorbehandelde oppervlak kan uiters moeilik wees om te bepaal.Met kwantitatiewe prosesverifikasietegnologie so sensitief en presies soos die laserproses self, kan vervaardigers vol vertroue wees dat hul metaal- en saamgestelde oppervlaktes heeltemal gereed is vir binding.
Die volgende Fortune-laser sal jou 'n gedetailleerde inleiding gee tot die redes vir die keuse van laserskoonmaak.
1 –Wat is laser skoonmaak?
Laserbehandeling is 'n uiters presiese, termiese skoonmaaktegniek wat werk deur (ablasie) klein fraksies van 'n materiaaloppervlak deur 'n gefokusde, dikwels gepulseerde, laserstraal te verwyder.Die laser bestraal die oppervlak om atome te verwyder en kan gebruik word om uiters klein, diep gaatjies deur baie harde materiale te boor, wat dun films of nanopartikels op 'n oppervlak produseer.
Hierdie oppervlak skoonmaak proses is so effektief as gevolg van sy vermoë om sulke klein lae van kontaminante en residue te teiken.Aluminiumoppervlakke bevat oksiede en smeerolies wat nadelig is vir die kleefmiddelverbinding en komposiete behou dikwels oorblywende vormvrystellings en ander silikoonbesoedeling wat nie sterk chemiese bindings met kleefmiddels kan vorm nie.
Wanneer 'n gom op 'n oppervlak met een van hierdie oorblyfsels aangebring word, sal dit probeer om chemies aan die olies en silikoon by die boonste paar molekulêre lae van die materiaal te kleef.Hierdie bindings is uiters swak en sal onvermydelik misluk óf tydens prestasietoetse óf tydens gebruik van die produk.Wanneer gewrigte breek op die punt waar die oppervlak en gom of bedekking ontmoet, word dit 'n grensvlakfout genoem.Kohesie mislukking tydens skoot skuif toets is wanneer die breek gebeur binne die gom self.Dit is 'n aanduiding van 'n baie sterk band en 'n saamgestelde struktuur wat veerkragtig en langdurig is.
Samehangende mislukking van hierdie saamgestelde monsters wat met laser behandel is, toon die gom aan beide kante van die materiaal wat gebind word.
Intervlakversaking van hierdie saamgestelde monsters wat nie behandel is nie, toon dat die gom net aan een van die kante vasgeplak het en die ander een heeltemal losgelaat het.
Wanneer jy samehangende mislukking het, het jy 'n grensvlakband wat nie verniet laat gaan nie.Oppervlakbehandelings het ten doel om die oppervlak te verander om kontaminante te verwyder en 'n oppervlak te skep of te openbaar wat chemies met die gom sal kan saamsmelt vir duursame en betroubare bindings.
2- Hoe om te weet of jou laserbehandelde oppervlak gereed is vir adhesie
Kontakhoekmetings, soos dié wat in die IJAA-vraestel genoem word wat gebruik word om die agteruitgang van behandelings oortyd te verstaan, is 'n besonder goeie manier om laserskoonmaakprosesse te monitor en te verifieer.
'n Kontakhoekmeting is sensitief vir die molekulêre veranderinge wat plaasvind op 'n oppervlak wat met laser behandel word.Die druppel vloeistof wat op die oppervlak geplaas word, sal styg of daal in presiese verhouding tot die hoeveelheid mikroskopiese kontaminasie op die oppervlak.Kontakhoekmetings is 'n meedoënlose aanduiding van adhesie en kan duidelikheid en sigbaarheid bied oor hoe die sterkte van die behandeling in lyn is met die skoonmaakbehoeftes van die materiaal.
Kontakhoekmetings korreleer pragtig met die veranderinge in kontaminantvlakke wat deur spektroskopiemetodes opgetel word.Die meeste presisiemetings van kontaminante op oppervlaktes word gedoen met toerusting wat nie vir vervaardigers haalbaar is om aan te koop nie en in elk geval nie gebruik kan word op regte onderdele wat eintlik vervaardig word nie.
Kontakhoekmetings kan onmiddellik voor en na behandeling op die produksielyn methandleidingofoutomatiese meetinstrumente.Net soos laserskoonmaak verouderde oppervlakvoorbereidingsmetodes vervang as gevolg van die outomatiseringsbehoeftes van hoëvolume-, hoëpresisie-vervaardiging, maak kontakhoekmetings ook subjektiewe en onakkurate oppervlakkwaliteittoetse soos dyne-ink en waterbreektoetse verouderd.
Sterkteprestasietoetse ondersoek slegs 'n monster van die materiaal wat verwerk word, wat bydra tot die skroottempo en gee geen aanduiding van hoe om 'n sterker band te skep nie.Kontakhoeke, wanneer dit regdeur 'n produksielyn gebruik word, kan wys na presies waar die proses aanpassing vereis, en kan insig gee in wat aangepas moet word en in watter mate.
3- Hoekom gebruik laser skoonmaak?
Daar is baie goeie navorsing gedoen oor die maniere waarop laseroppervlakbehandeling adhesie verbeter.Byvoorbeeld,'n referaat gepubliseer in die Journal of Adhesionondersoek hoeveel gewrigsterkte verbeter word deur laserskoonmaak in teenstelling met die tradisionele metodes.
“Eksperimentele resultate dui daarop dat vooradhesie-laseroppervlakbehandeling die skuifsterkte van gemodifiseerde-epoksie-gebonde aluminiummonsters aansienlik verbeter het in vergelyking met onbehandelde en geanodiseerde substrate.Die beste resultate is verkry met laserenergie van ongeveer 0.2 J/Puls/cm2 waar enkel-lap skuifsterkte met 600-700% verbeter is in vergelyking met dié van onbehandelde Al-legering, en met 40% in vergelyking met chroomsuur-anodiserende voorbehandeling.
Die modus van mislukking het van kleefmiddel na samehangend verander namate die aantal laserpulse tydens behandeling toegeneem het.Laasgenoemde verskynsel is gekorreleer met morfologieveranderinge soos aan die lig gebring deur elektronmikroskopie, en chemiese modifikasie soos aangedui deur Auger- en infrarooispektroskopie.
Nog 'n interessante effek van laserablasie is die krag wat dit het om 'n oppervlak te skep wat nie mettertyd afbreek nie.
Fortune Laserhet goeie werk gedoen om te kyk hoe laserskoonmaak op verrassende maniere met oppervlaktes in wisselwerking tree.Laserbehandeling van aluminium skep klein kraters in die oppervlak wat smelt en amper gelyktydig stol tot 'n mikrokristallyne laag op die oppervlak wat selfs meer korrosiebestand is as die aluminium self.
As u na die onderstaande grafiek kyk, toon dit die verskil tussen die skuifsterkte van 'n binding wat aluminium gebruik wat met laser behandel is en aluminium wat chemies behandel is.Met verloop van tyd, aangesien die oppervlaktes aan 'n klam omgewing blootgestel is, verminder die vermoë van die chemies behandelde oppervlak om goed te bind aansienlik omdat die vog die oppervlak begin roes, terwyl die laserbehandelde oppervlak sy korrosiebestandheid behou na weke se blootstelling.
Plaas tyd: Aug-12-2022
