Вытворцы заўсёды імкнуцца зрабіць прадукцыю больш трывалай, даўгавечнай і надзейнай, а таксама ў аўтамабільным і аэракасмічным сектарах.У гэтай пагоні яны часта мадэрнізуюць і замяняюць сістэмы матэрыялаў металічнымі сплавамі з меншай шчыльнасцю, лепшай тэмпературай і каразійнай устойлівасцю.Гэта дазваляе вытворцам лепш замацавацца на рынку.
Насамрэч, гэта толькі палова справы.
Яшчэ больш моцнай стратэгічнай перавагай з'яўляецца колькасна вызначаная ўпэўненасць у трываласці, даўгавечнасці і надзейнасці прадукту.
Замена старых матэрыялаў на больш трывалыя можа быць добрым пачаткам, але гэта таксама патрабуе больш дасканалых вытворчых працэсаў, якія абапіраюцца на больш чыстую і эфектыўную ачыстку паверхні для стварэння трывалых структур.Такія металы, як алюмініевыя сплавы, і перадавыя матэрыялы, такія як палімерныя кампазіты з вугляроднага валакна, якія часта выкарыстоўваюцца ў аўтамабільнай і аэракасмічнай вытворчасці, патрабуюць злучэння для зніжэння вагі - калі выкарыстоўваюцца крапежныя элементы, вага дадаецца да канструкцыі - і для стварэння больш надзейных злучэнняў.
Традыцыйныя метады аздаблення алюмінія ўключаюць пескоструйную апрацоўку, праціранне растваральнікам з наступнай шліфоўкай (з дапамогай губкі) або анадаванне.Склейванне клеем адкрывае дзверы для больш аўтаматызаваных працэсаў, для якіх традыцыйная аздабленне несумяшчальная.
Анадаванне больш распаўсюджана ў аэракасмічных прылажэннях, дзе гэтая больш дарагая і больш строгая падрыхтоўка выкарыстоўваецца для задавальнення строгіх спецыфікацый.Уласцівая зменлівасць метадаў пескаструйнай ачысткі і ручной ізаляцыі ясна паказвае, што неабходны больш кантраляваны працэс.
Лазерная ачыстка або лазерная абляцыя запаўняе гэты прабел у працэсе як больш дакладны, экалагічна чысты, аўтаматызаваны і эфектыўны метад апрацоўкі металічных і кампазітных паверхняў для ачысткі.Віды забруджванняў, якія знаходзяцца на паверхні гэтых матэрыялаў, лёгка выдаляюцца лазернай апрацоўкай.
Паколькі лазерная чыстка вельмі магутная, вельмі важна дакладна ведаць, як яна ўплывае на вашу паверхню.Розніцу паміж належным чынам апрацаванай паверхняй і недастаткова або празмерна апрацаванай паверхняй можа быць вельмі цяжка ацаніць.Дзякуючы тэхналогіі колькаснай праверкі працэсу, такой жа адчувальнай і дакладнай, як і сам лазерны працэс, вытворцы могуць быць упэўнены, што іх металічныя і кампазітныя паверхні цалкам гатовыя да склейвання.
Наступны лазер Fortune дасць вам падрабязнае ўвядзенне ў прычыны выбару лазернай чысткі.
1 –Што такое лазерная чыстка?
Лазерная апрацоўка - гэта надзвычай дакладны метад тэрмічнай ачысткі, які працуе шляхам выдалення (абляцыі) драбнюткіх фрагментаў паверхні матэрыялу з дапамогай сфакусаванага, часта імпульснага, лазернага прамяня.Лазер апрамяняе паверхню для выдалення атамаў і можа выкарыстоўвацца для свідравання вельмі маленькіх глыбокіх адтулін у вельмі цвёрдых матэрыялах, ствараючы тонкія плёнкі або наначасціцы на паверхні.
Гэты працэс ачысткі паверхні настолькі эфектыўны дзякуючы сваёй здольнасці апрацоўваць такія невялікія пласты забруджванняў і рэшткаў.Алюмініевыя паверхні ўтрымліваюць аксіды і змазачныя масла, якія шкодзяць клеевому злучэнню, а кампазіты часта затрымліваюць рэшткі цвілі і іншыя сіліконавыя забруджвальнікі, якія не могуць утвараць моцныя хімічныя сувязі з клеямі.
Калі клей наносіцца на паверхню з адным з гэтых рэшткаў, ён будзе спрабаваць хімічна счапіцца з маслам і сіліконам на некалькіх верхніх малекулярных пластах матэрыялу.Гэтыя сувязі надзвычай слабыя і непазбежна выйдуць з ладу альбо падчас тэставання прадукцыйнасці, альбо падчас выкарыстання прадукту.Калі злучэнні ламаюцца ў тым месцы, дзе сутыкаюцца паверхня і клей або пакрыццё, гэта называецца разбурэннем паверхні.Кагезійнае разбурэнне падчас выпрабаванняў на зрух унахлест адбываецца, калі разрыў адбываецца ўнутры самога клею.Гэта сведчыць аб вельмі моцнай сувязі і сабранай структуры, якая з'яўляецца пругкай і даўгавечнай.
Кагезійнае разбурэнне гэтых кампазітных узораў, апрацаваных лазерам, паказвае клей з абодвух бакоў матэрыялаў, якія злучаюцца.
Пашкоджанне межфазной паверхні гэтых кампазітных узораў, якія не падвяргаліся апрацоўцы, паказвае, што клей прыліп толькі да аднаго з бакоў і цалкам адпусціўся да другога.
Калі ў вас згуртаваная няўдача, у вас ёсць міжфазная сувязь, якая не адпускае дарма.Апрацоўка паверхні накіравана на мадыфікацыю паверхні для выдалення забруджванняў і стварэння або выяўлення паверхні, якая зможа хімічна злівацца з клеем для трывалага і надзейнага злучэння.
2- Як даведацца, ці гатовая ваша апрацаваная лазерам паверхня да адгезіі
Вымярэнне кантактнага вугла, падобнае да тых, што згадваюцца ў артыкуле IJAA, які выкарыстоўваецца для разумення дэградацыі лячэння праз час, з'яўляецца выключна добрым спосабам кантролю і праверкі працэсаў лазернай ачысткі.
Вымярэнне кантактнага кута адчувальна да малекулярных змен, якія адбываюцца на паверхні, якая апрацоўваецца лазерам.Кропля вадкасці, якая змяшчаецца на паверхню, будзе падымацца або апускацца ў дакладнай залежнасці ад колькасці мікраскапічных забруджванняў на паверхні.Вымярэнне вугла кантакту з'яўляецца няўмольным індыкатарам адгезіі і можа прапанаваць яснасць і бачнасць таго, наколькі трываласць апрацоўкі адпавядае патрэбам ачысткі матэрыялаў.
Вымярэнні вугла кантакту выдатна карэлююць са зменамі ва ўзроўні забруджванняў, выяўленымі метадамі спектраскапіі.Большасць дакладных вымярэнняў забруджвальных рэчываў на паверхнях праводзіцца з дапамогай абсталявання, якое вытворцы не могуць набыць і якое ўсё роўна не можа быць выкарыстана на рэальных частках, якія фактычна вырабляюцца.
Вымярэнне кантактнага вугла можа быць выканана непасрэдна да і пасля апрацоўкі на вытворчай лініі зкіраўніцтваабоаўтаматызаваныя сродкі вымярэння.Падобна таму, як лазерная ачыстка замяняе састарэлыя метады падрыхтоўкі паверхні з-за патрэбаў аўтаматызацыі буйнасерыйнай высокадакладнай вытворчасці, вымярэнне вугла кантакту таксама робіць састарэлымі суб'ектыўныя і недакладныя тэсты якасці паверхні, такія як дынавыя чарніла і тэсты на разрыў вады.
Выпрабаванні на трываласць даследуюць толькі ўзор матэрыялаў, якія апрацоўваюцца, дабаўляючы ўзровень лому і не даючы ніякіх указанняў на тое, як стварыць больш трывалую сувязь.Кантактныя вуглы, калі яны выкарыстоўваюцца на ўсёй вытворчай лініі, могуць паказваць, дзе працэс патрабуе наладкі, і могуць даць зразумець, што трэба наладзіць і ў якой ступені.
3- Навошта выкарыстоўваць лазерную чыстку?
Было праведзена шмат выдатных даследаванняў таго, як лазерная апрацоўка паверхні паляпшае адгезію.Напрыклад,артыкул, апублікаваны ў Journal of Adhesionвывучылі, наколькі трываласць суставаў павялічваецца пры дапамозе лазернай чысткі ў параўнанні з традыцыйнымі метадамі.
«Эксперыментальныя вынікі паказваюць, што перададгезійная лазерная апрацоўка паверхні значна палепшыла трываласць на зрух узораў алюмінія, звязаных з мадыфікаванай эпаксіднай смалой, у параўнанні з неапрацаванымі і анадаванымі падкладкамі.Найлепшыя вынікі былі атрыманы з энергіяй лазера каля 0,2 Дж/імпульс/см2, дзе трываласць на зрух у адзін круг была палепшана на 600-700% у параўнанні з неапрацаваным сплавам Al і на 40% у параўнанні з папярэдняй апрацоўкай анадаваннем хромавай кіслатой.
Па меры павелічэння колькасці лазерных імпульсаў у працэсе лячэння тып адмовы змяніўся з адгезіўнага на згуртаваны.Апошняя з'ява была звязана са зменамі марфалогіі, выяўленымі з дапамогай электроннай мікраскапіі, і хімічнай мадыфікацыяй, як паказана з дапамогай Ожэ і інфрачырвонай спектраскапіі».
Яшчэ адзін цікавы эфект лазернай абляцыі - гэта здольнасць ствараць паверхню, якая не руйнуецца з часам.
Лазер фартуныпрарабіў вялікую працу, даследуючы, як лазерная чыстка ўзаемадзейнічае з паверхнямі некаторымі дзіўнымі спосабамі.Лазерная апрацоўка алюмінія стварае малюсенькія кратэры на паверхні, якія плавяцца і амаль адначасова застываюць у мікракрышталічны пласт на паверхні, які яшчэ больш устойлівы да карозіі, чым сам алюміній.
Гледзячы на дыяграму ніжэй, яна паказвае розніцу паміж трываласцю на зрух сувязі з выкарыстаннем алюмінія, які быў апрацаваны лазерам, і алюмінія, які быў апрацаваны хімікатамі.З цягам часу, калі паверхні падвяргаліся ўздзеянню вільготнага асяроддзя, здольнасць хімічна апрацаванай паверхні да добрага счаплення значна зніжаецца, таму што вільгаць пачынае раз'ядаць паверхню, у той час як паверхня, апрацаваная лазерам, захоўвае сваю каразійную ўстойлівасць пасля некалькіх тыдняў ўздзеяння.
Час публікацыі: 12 жніўня 2022 г
