I pruduttori cercanu sempre di fà prudutti più forti, più durevuli è più affidabili, cum'è in i settori automobilisticu è aerospaziale. In questa ricerca, spessu migliuranu è rimpiazzanu i sistemi di materiali cù leghe metalliche di densità più bassa, megliu resistenza à a temperatura è à a corrosione. Questu dà à i pruduttori una megliu presenza in u mercatu.
In fatti, hè solu a mità di a storia.
Un vantaghju strategicu ancu più forte hè a certezza quantificabile nantu à a forza, a durabilità è l'affidabilità di un pruduttu.
Scambià i materiali più vechji per quelli più forti pò esse un bon principiu, ma richiede ancu prucessi di fabricazione più avanzati chì si basanu nantu à una pulizia di a superficia più pulita è più efficiente per creà strutture forti. I metalli cum'è e leghe d'aluminiu è i materiali avanzati cum'è i cumposti polimeri di fibra di carbonu, spessu usati in a fabricazione automobilistica è aerospaziale, necessitanu un incollaggio per riduce u pesu - quandu si utilizanu elementi di fissaggio, si aghjusta pesu à a struttura - è per creà giunti più affidabili.
E tecniche tradiziunali di finitura di l'aluminiu includenu a sabbiatura, a pulizia cù solvente, seguita da a molatura (cù una paglietta abrasiva) o l'anodizazione. L'incollaggio adesivo apre a porta à prucessi più automatizati per i quali e finiture tradiziunali ùn sò micca cumpatibili.
L'anodizazione hè più cumuna in l'applicazioni aerospaziali induve sta preparazione più cara è più rigorosa hè aduprata per risponde à specifiche rigorose. A variabilità inerente di e tecniche di sabbiatura è di abrasione manuale mostra chjaramente chì un prucessu più cuntrullatu hè necessariu.
A pulizia laser o l'ablazione laser riempie sta lacuna di prucessu cum'è un metudu più precisu, rispettuosu di l'ambiente, automatizabile è efficiente di trattamentu di superfici metalliche è cumposite per a pulizia. I tipi di contaminazione truvati nantu à a superficia di sti materiali sò facilmente eliminati da u trattamentu laser.
Siccomu a pulizia laser hè cusì putente, hè cruciale sapè esattamente cumu affetta a vostra superficia. A differenza trà una superficia trattata currettamente è una superficia sottu o sovratrattata pò esse estremamente difficiule da valutà. Cù a tecnulugia di verificazione quantitativa di u prucessu cusì sensibile è precisa cum'è u prucessu laser stessu, i pruduttori ponu esse sicuri chì e so superfici metalliche è cumposite sò cumpletamente pronte per l'incollaggio.
U laser Fortune seguente vi darà una introduzione dettagliata à e ragioni per sceglie a pulizia laser.
1 –Chì ghjè a pulizia laser?
U trattamentu laser hè una tecnica di pulizia termica estremamente precisa chì funziona eliminendu (ablazione) piccule frazioni di una superficia di materiale per mezu di un raghju laser focalizatu, spessu pulsatu. U laser irradia a superficia per rimuovere l'atomi è pò esse adupratu per perforà fori estremamente chjuchi è prufondi attraversu materiali assai duri, producendu film sottili o nanoparticelle nantu à una superficia.
Stu prucessu di pulizia di a superficia hè cusì efficace per via di a so capacità di indirizzà cusì picculi strati di contaminanti è residui. E superfici in aluminiu cuntenenu ossidi è olii lubrificanti chì sò dannosi per a giunzione adesiva è i cumposti spessu mantenenu residui di stampo è altri contaminanti di silicone chì ùn ponu micca furmà ligami chimichi forti cù l'adesivi.
Quandu un adesivu hè applicatu à una superficia cù unu di sti residui prisenti, pruvarà à aderisce chimicamente à l'olii è à u silicone in i primi pochi strati moleculari di u materiale. Sti ligami sò estremamente debuli è inevitabilmente falliranu sia durante i testi di prestazione sia durante l'usu di u pruduttu. Quandu i giunti si rompenu in u puntu induve a superficia è l'adesivu o u rivestimentu si scontranu, questu hè chjamatu un guastu interfacciale. U guastu coesivu durante i testi di taglio di sovrapposizione hè quandu a rottura si verifica in l'adesivu stessu. Questu hè indicativu di un ligame assai forte è di una struttura assemblata chì hè resistente è durevule.
A fallimentu cuesivu di sti campioni cumposti chì sò stati trattati cù laser mostra l'adesivu da i dui lati di i materiali chì sò incollati.
U fallu interfacciale di sti campioni cumposti chì ùn sò stati trattati mostra chì l'adesivu s'hè attaccatu solu à unu di i lati è hà lasciatu andà cumpletamente l'altru.
Quandu avete una fallimentu cuesivu, avete un ligame interfacciale chì ùn si lascia andà per nunda. I trattamenti superficiali anu cum'è scopu di mudificà a superficia per rimuovere i contaminanti è creà o revelà una superficia chì serà capace di fusionassi chimicamente cù l'adesivu per ligami durevuli è affidabili.
2- Cumu sapè se a vostra superficia trattata à laser hè pronta per l'adesione
E misurazioni di l'angulu di cuntattu, cum'è quelle citate in u documentu IJAA utilizatu per capisce a degradazione di i trattamenti cù u tempu, sò un modu eccezziunale per monitorà è verificà i prucessi di pulizia laser.
Una misurazione di l'angulu di cuntattu hè sensibile à i cambiamenti moleculari chì si verificanu nantu à una superficia trattata cù laser. A goccia di liquidu posta nantu à a superficia aumenterà o diminuirà in relazione esatta à a quantità di contaminazione microscopica nantu à a superficia. E misurazioni di l'angulu di cuntattu sò un indicatore incessante di l'adesione è ponu offre chiarezza è visibilità nantu à quantu a forza di u trattamentu hè allinata cù i bisogni di pulizia di i materiali.
E misurazioni di l'angulu di cuntattu sò in bona currispundenza cù i cambiamenti in i livelli di contaminanti rilevati da i metudi di spettroscopia. A maiò parte di e misurazioni di precisione di i contaminanti nantu à e superfici sò fatte cù apparecchiature chì ùn sò micca fattibili per i pruduttori da cumprà è chì ùn puderanu micca esse aduprate nantu à pezzi veri chì sò effettivamente fabbricati in ogni modu.
E misurazioni di l'angulu di cuntattu ponu esse effettuate subitu prima è dopu u trattamentu nantu à a linea di pruduzzione cùmanualeostrumenti di misurazione automatizatiCum'è a pulizia laser rimpiazza i metudi obsoleti di preparazione di a superficia per via di i bisogni di automatizazione di a fabricazione di grande vulume è alta precisione, e misurazioni di l'angulu di cuntattu rendenu ancu obsoleti i testi di qualità di a superficia sughjettivi è imprecisi cum'è l'inchiostri dyne è i testi di rottura di l'acqua.
I testi di prestazione di forza esaminanu solu un campione di i materiali chì sò trattati, aghjunghjendu à a velocità di scarto è senza dà alcuna indicazione di cumu creà un ligame più forte. L'anguli di cuntattu, quandu sò impiegati in tutta una linea di pruduzzione, ponu indicà esattamente induve u prucessu richiede ritocchi, è ponu furnisce informazioni nantu à ciò chì deve esse ritoccatu è in chì misura.
3- Perchè aduprà a pulizia laser?
Ci sò state assai ricerche impurtanti nantu à i modi in cui u trattamentu di a superficia laser migliora l'adesione. Per esempiu,un articulu publicatu in u Journal of Adhesionhà esploratu quantu a forza di l'articulazioni hè migliorata da a pulizia laser in uppusizione à i metudi tradiziunali.
"I risultati sperimentali indicanu chì u trattamentu superficiale laser di preadesione hà migliuratu significativamente a resistenza à u taglio di i campioni d'aluminiu ligatu cù epossidu mudificatu paragunatu à i sustrati non trattati è anodizzati. I migliori risultati sò stati ottenuti cù una energia laser di circa 0,2 J/Impulsu/cm2 induve a resistenza à u taglio à un unicu rivestimentu hè stata migliurata di 600-700% paragunatu à quella di a lega d'Al non trattata, è di 40% paragunatu à u pretrattamentu di anodizazione cù acidu cromicu."
U modu di fallimentu hè cambiatu da adesivu à cuesivu quandu u numeru di impulsi laser hè aumentatu durante u trattamentu. Quest'ultimu fenomenu hè statu correlatu cù cambiamenti di morfologia cum'è rivelati da a microscopia elettronica, è a mudificazione chimica cum'è indicata da Auger è a spettroscopia infrarossa.
Un altru effettu interessante di l'ablazione laser hè u putere ch'ella hà di creà una superficia chì ùn si degrada micca cù u tempu.
Laser di a Fortunahà fattu un bellu travagliu studiendu cumu a pulizia laser interagisce cù e superfici in modi sorprendenti. U trattamentu laser di l'aluminiu crea picculi crateri in a superficia chì si scioglienu è si solidificanu guasi simultaneamente in un stratu microcristallinu nantu à a superficia chì hè ancu più resistente à a currusione chè l'aluminiu stessu.
Fighjendu u graficu quì sottu, mostra a differenza trà a resistenza à u tagliu di una lega chì usa l'aluminiu chì hè statu trattatu cù laser è l'aluminiu chì hè statu trattatu chimicamente. Cù u tempu, cum'è e superfici sò state esposte à un ambiente umitu, a capacità di a superficia trattata chimicamente di ligà bè diminuisce significativamente perchè l'umidità cumencia à corrode a superficia, mentre chì a superficia trattata cù laser mantene a so resistenza à a corrosione dopu settimane di esposizione.
Data di publicazione: 12 d'aostu 2022
