يتطلع المصنعون دائمًا إلى صنع منتجات أقوى وأكثر متانة وموثوقية ، وكذلك في قطاعي السيارات والفضاء.في هذا المسعى ، يقومون في كثير من الأحيان بترقية واستبدال أنظمة المواد بكثافة أقل ودرجة حرارة أفضل وسبائك معدنية مقاومة للتآكل.وهذا يعطي الشركات المصنعة موطئ قدم أفضل في السوق.
في الواقع ، هذه نصف القصة فقط.
الميزة الإستراتيجية الأقوى هي اليقين القابل للقياس الكمي حول قوة المنتج ومتانته وموثوقيته.
يمكن أن يكون استبدال المواد القديمة بمواد أقوى بداية جيدة ، ولكنه يتطلب أيضًا عمليات تصنيع أكثر تقدمًا تعتمد على تنظيف الأسطح الأنظف والأكثر كفاءة لإنشاء هياكل قوية.تتطلب المعادن مثل سبائك الألومنيوم والمواد المتقدمة مثل مركبات البوليمر المصنوعة من ألياف الكربون ، والتي غالبًا ما تستخدم في صناعة السيارات والطيران ، ربطًا لتقليل الوزن - عند استخدام أدوات التثبيت ، يُضاف الوزن إلى الهيكل - ولإنشاء وصلات أكثر موثوقية.
تشمل تقنيات الصقل التقليدية للألمنيوم السفع الرملي ، المسح بالمذيبات ، متبوعًا بالطحن (باستخدام لوح التلميع) أو الطلاء بأكسيد الألومنيوم.يفتح الترابط اللاصق الباب أمام المزيد من العمليات الآلية التي لا تتوافق معها التشطيبات التقليدية.
الأنودة أكثر شيوعًا في تطبيقات الفضاء حيث يتم استخدام هذا التحضير الأكثر تكلفة والأكثر صرامة لتلبية المواصفات الصارمة.يظهر التباين المتأصل في تقنيات السفع الرملي والكشط اليدوي بوضوح أن هناك عملية أكثر تحكمًا في النظام.
يملأ التنظيف بالليزر أو الاستئصال بالليزر فجوة العملية هذه كطريقة أكثر دقة وصديقة للبيئة وقابلة للتشغيل الآلي وفعالة لمعالجة الأسطح المعدنية والمركبة للتنظيف.يمكن إزالة أنواع التلوث الموجودة على سطح هذه المواد بسهولة عن طريق المعالجة بالليزر.
نظرًا لأن التنظيف بالليزر قوي جدًا ، فمن الأهمية بمكان أن تعرف بالضبط كيف يؤثر على سطحك.قد يكون من الصعب للغاية تقييم الفرق بين السطح المُعالج بشكل صحيح والسطح المُعالج جيدًا أو المُعالج بشكل زائد.مع تقنية التحقق من العمليات الكمية حساسة ودقيقة مثل عملية الليزر نفسها ، يمكن للمصنعين أن يكونوا على ثقة من أن أسطحهم المعدنية والمركبة جاهزة تمامًا للربط.
سوف يمنحك ليزر Fortune التالي مقدمة مفصلة لأسباب اختيار التنظيف بالليزر.
1 -ما هو التنظيف بالليزر?
العلاج بالليزر هو تقنية تنظيف حراري دقيقة للغاية تعمل عن طريق إزالة (استئصال) الكسور الصغيرة من سطح المادة من خلال حزمة ليزر مركزة ، وغالبًا ما تكون نابضة.يشع الليزر السطح لإزالة الذرات ويمكن استخدامه لحفر ثقوب عميقة وصغيرة للغاية من خلال مواد شديدة الصلابة ، وإنتاج أغشية رقيقة أو جسيمات نانوية على السطح.
تعتبر عملية تنظيف الأسطح فعالة للغاية بسبب قدرتها على استهداف طبقات صغيرة من الملوثات والمخلفات.تحتوي أسطح الألمنيوم على أكاسيد وزيوت تشحيم ضارة بالمادة اللاصقة والمركبات غالبًا ما تحتفظ بإطلاقات العفن المتبقية وملوثات السيليكون الأخرى التي لا يمكن أن تشكل روابط كيميائية قوية مع المواد اللاصقة.
عندما يتم وضع مادة لاصقة على سطح به إحدى هذه البقايا ، فسوف تحاول الالتصاق كيميائيًا بالزيوت والسيليكون في الطبقات الجزيئية القليلة العلوية من المادة.هذه الروابط ضعيفة للغاية وستفشل حتماً إما أثناء اختبارات الأداء أو أثناء استخدام المنتج.عندما تنكسر المفاصل عند النقطة التي يلتقي فيها السطح والمادة اللاصقة أو الطلاء ، فإن هذا يسمى فشل بيني.يحدث فشل التماسك أثناء اختبار قص اللفة عندما يحدث الكسر داخل المادة اللاصقة نفسها.هذا يدل على وجود رابطة قوية للغاية وبنية مجمعة مرنة وطويلة الأمد.
يظهر الفشل المتماسك لهذه العينات المركبة التي تمت معالجتها بالليزر أن المادة اللاصقة على جانبي المواد يتم لصقها.
يُظهر الفشل البيني لهذه العينات المركبة التي لم تتم معالجتها أن المادة اللاصقة عالقة فقط في أحد الجانبين وتترك الجانب الآخر تمامًا.
عندما يكون لديك فشل متماسك ، يكون لديك رابطة بينية لا تضيع من أجل لا شيء.تهدف المعالجات السطحية إلى تعديل السطح لإزالة الملوثات وإنشاء أو الكشف عن سطح يمكنه الاندماج كيميائيًا مع المادة اللاصقة للحصول على روابط متينة وموثوقة.
2- كيف تعرف ما إذا كان سطحك المعالج بالليزر جاهزًا للالتصاق
تعد قياسات زاوية الاتصال ، مثل تلك المذكورة في ورقة IJAA المستخدمة لفهم تدهور العلاجات مع مرور الوقت ، طريقة جيدة بشكل استثنائي لمراقبة عمليات التنظيف بالليزر والتحقق منها.
قياس زاوية التلامس حساس للتغيرات الجزيئية التي تحدث على السطح المعالج بالليزر.إن قطرة السائل الموضوعة على السطح سترتفع أو تنخفض وفقًا لكمية التلوث المجهري على السطح.قياسات زاوية التلامس هي مؤشر لا هوادة فيه على الالتصاق ويمكن أن توفر الوضوح والرؤية لمدى توافق قوة العلاج مع احتياجات التنظيف للمواد.
ترتبط قياسات زاوية التلامس بشكل جميل بالتغيرات في مستويات الملوثات التي تم التقاطها بواسطة طرق التحليل الطيفي.تتم معظم القياسات الدقيقة للملوثات على الأسطح باستخدام معدات غير مجدية للمصنعين لشرائها ولا يمكن استخدامها في الأجزاء الحقيقية التي يتم تصنيعها بالفعل على أي حال.
يمكن إجراء قياسات زاوية التلامس مباشرة قبل وبعد المعالجة على خط الإنتاج بـكتيبأوأدوات القياس الآلية.تمامًا كما يحل التنظيف بالليزر محل طرق تحضير الأسطح القديمة نظرًا لاحتياجات التشغيل الآلي للتصنيع عالي الدقة وعالي الدقة ، فإن قياسات زاوية التلامس تجعل أيضًا اختبارات جودة السطح غير الموضوعية وغير الدقيقة مثل أحبار Dyne واختبارات كسر الماء عفا عليها الزمن.
تقوم اختبارات أداء القوة فقط بفحص عينة من المواد التي تتم معالجتها ، وإضافة إلى معدل الخردة وعدم إعطاء أي مؤشر على كيفية إنشاء رابطة أقوى.يمكن أن تشير زوايا الاتصال ، عند استخدامها في جميع أنحاء خط الإنتاج ، إلى المكان الذي تتطلب العملية فيه التغيير والتبديل بالضبط ، ويمكن أن توفر نظرة ثاقبة لما يجب تعديله وإلى أي مدى.
3- لماذا تستخدم التنظيف بالليزر؟
كان هناك الكثير من الأبحاث الرائعة حول الطرق التي تعمل بها معالجة السطح بالليزر على تحسين الالتصاق.على سبيل المثال،ورقة نشرت في مجلة التصاقاكتشف مدى قوة المفصل التي يتم تعزيزها عن طريق التنظيف بالليزر بدلاً من الطرق التقليدية.
"تشير النتائج التجريبية إلى أن معالجة السطح بالليزر المسبق للالتصاق حسنت بشكل كبير من قوة القص لعينات الألومنيوم المرتبط بالإيبوكسي المعدلة مقارنةً بالركائز غير المعالجة والمطلية بأكسيد الألومنيوم.تم الحصول على أفضل النتائج باستخدام طاقة الليزر التي بلغت حوالي 0.2 جول / نبضة / سم 2 حيث تم تحسين مقاومة القص اللفة الواحدة بنسبة 600-700٪ مقارنةً بسبيكة الألمنيوم غير المعالجة وبنسبة 40٪ مقارنة بالمعالجة المسبقة بأكسيد الكروميك.
تغير نمط الفشل من مادة لاصقة إلى متماسكة مع زيادة عدد نبضات الليزر أثناء العلاج.وقد ارتبطت الظاهرة الأخيرة بالتغيرات المورفولوجية كما يتضح من الفحص المجهري الإلكتروني ، والتعديل الكيميائي كما يتضح من التحليل الطيفي لأوجير والأشعة تحت الحمراء ".
هناك تأثير آخر مثير للاهتمام للاستئصال بالليزر هو القوة التي يمتلكها لإنشاء سطح لا يتحلل بمرور الوقت.
فورتشن ليزرلقد قام بعمل رائع بالنظر في كيفية تفاعل التنظيف بالليزر مع الأسطح ببعض الطرق المدهشة.ينتج عن المعالجة بالليزر للألمنيوم حفر صغيرة في السطح تذوب وتتصلب في وقت واحد تقريبًا إلى طبقة بلورية دقيقة على السطح تكون أكثر مقاومة للتآكل من الألومنيوم نفسه.
بالنظر إلى الرسم البياني أدناه ، فإنه يوضح الفرق بين قوة القص للسند باستخدام الألمنيوم المعالج بالليزر والألمنيوم الذي تمت معالجته كيميائيًا.بمرور الوقت ، نظرًا لتعرض الأسطح لبيئة رطبة ، تقل قدرة السطح المعالج كيميائيًا على الارتباط جيدًا بشكل كبير لأن الرطوبة تبدأ في تآكل السطح ، بينما يحتفظ السطح المعالج بالليزر بمقاومته للتآكل بعد أسابيع من التعرض.
الوقت ما بعد: 12 أغسطس - 2022
