Hvorfor vælge laserrensning?

Producenter søger altid at fremstille produkter, der er stærkere, mere holdbare og mere pålidelige, såvel som inden for bil- og rumfartssektoren.I denne forfølgelse opgraderer og erstatter de ofte materialesystemer med metallegeringer med lavere densitet, bedre temperatur og korrosionsbestandighed.Dette giver producenterne et bedre fodfæste på markedet.

Faktisk er det kun halvdelen af ​​historien.
En endnu stærkere strategisk fordel er kvantificerbar sikkerhed om et produkts styrke, holdbarhed og pålidelighed.
At bytte ældre materialer ud med stærkere kan være en god start, men det kræver også mere avancerede fremstillingsprocesser, der er afhængige af renere og mere effektiv overfladerengøring for at skabe stærke strukturer.Metaller såsom aluminiumlegeringer og avancerede materialer såsom kulfiberpolymerkompositter, der ofte bruges i bil- og rumfartsproduktion, kræver binding for at reducere vægten - når der bruges fastgørelseselementer, tilføjes vægten til strukturen - og for at skabe mere pålidelige samlinger.
Traditionelle aluminiumsbehandlingsteknikker omfatter sandblæsning, opløsningsmiddelaftørring efterfulgt af slibning (ved hjælp af en skuresvamp) eller anodisering.Klæbende limning åbner døren til mere automatiserede processer, hvor traditionelle finish ikke er kompatible.
Anodisering er mere almindelig i rumfartsapplikationer, hvor denne dyrere og mere stringente forberedelse bruges til at opfylde strenge specifikationer.Den iboende variation af sandblæsnings- og manuel slidteknik viser tydeligt, at en mere kontrolleret proces er på sin plads.
Laserrensning eller laserablation udfylder dette procesgab som en mere præcis, miljøvenlig, automatiseret og effektiv metode til behandling af metal- og kompositoverflader til rengøring.De typer forurening, der findes på overfladen af ​​disse materialer, fjernes let ved laserbehandling.
Fordi laserrensning er så kraftfuld, er det vigtigt at vide præcis, hvordan det påvirker din overflade.Forskellen mellem en korrekt behandlet overflade og en under- eller overbehandlet overflade kan være ekstremt svær at vurdere.Med kvantitativ procesverifikationsteknologi, der er lige så følsom og præcis som selve laserprocessen, kan producenterne være sikre på, at deres metal- og kompositoverflader er helt klar til limning.

Følgende Fortune-laser vil give dig en detaljeret introduktion til grundene til at vælge laserrensning.

1 –Hvad er laserrensning?
Laserbehandling er en ekstremt præcis, termisk renseteknik, der virker ved at fjerne (ablation) bittesmå fraktioner af en materialeoverflade gennem en fokuseret, ofte pulserende, laserstråle.Laseren bestråler overfladen for at fjerne atomer og kan bruges til at bore ekstremt små, dybe huller gennem meget hårde materialer, der producerer tynde film eller nanopartikler på en overflade.

Denne overfladerensningsproces er så effektiv på grund af dens evne til at målrette mod så små lag af forurenende stoffer og rester.Aluminiumsoverflader indeholder oxider og smøreolier, der er skadelige for klæbemiddelsammenføjningen, og kompositter beholder ofte resterende skimmelsvampe og andre silikoneforureninger, der ikke kan danne stærke kemiske bindinger med klæbemidler.
Når et klæbemiddel påføres en overflade med en af ​​disse rester til stede, vil det forsøge at klæbe kemisk til olierne og silikonen i de øverste molekylære lag af materialet.Disse bindinger er ekstremt svage og vil uundgåeligt svigte enten under ydeevnetest eller under brug af produktet.Når samlinger knækker på det punkt, hvor overfladen og limen eller belægningen mødes, kaldes dette en grænsefladefejl.Sammenhængssvigt under lapforskydningstest er, når bruddet sker i selve klæbemidlet.Dette er udtryk for en meget stærk binding og en samlet struktur, der er modstandsdygtig og langtidsholdbar.

Sammenhængssvigt af disse kompositprøver, der er blevet laserbehandlet, viser klæbemidlet på begge sider af materialerne, der limes.

Grænsefladesvigt af disse kompositprøver, der ikke blev behandlet, viser, at klæbemidlet kun klæbede til den ene af siderne og slap fuldstændigt af den anden.
Når du har et sammenhængende svigt, har du et grænsefladebånd, der ikke giver slip for ingenting.Overfladebehandlinger har til formål at modificere overfladen for at fjerne forurenende stoffer og skabe eller afsløre en overflade, der vil være i stand til kemisk at smelte sammen med klæbemidlet for holdbare og pålidelige bindinger.
 
2- Sådan ved du, om din laserbehandlede overflade er klar til vedhæftning
Kontaktvinkelmålinger, som dem der er nævnt i IJAA-papiret, der bruges til at forstå nedbrydningen af ​​behandlinger overarbejde, er en usædvanlig god måde at overvåge og verificere laserrenseprocesser på.
En kontaktvinkelmåling er følsom over for de molekylære ændringer, der sker på en overflade, der laserbehandles.Dråben af ​​væske placeret på overfladen vil stige eller falde i nøjagtigt forhold til mængden af ​​mikroskopisk forurening på overfladen.Kontaktvinkelmålinger er en ubarmhjertig indikator for vedhæftning og kan give klarhed og synlighed i, hvor afstemt styrken af ​​behandlingen er med materialernes rengøringsbehov.
Kontaktvinkelmålinger korrelerer smukt med ændringerne i forureningsniveauer, der opfanges af spektroskopimetoder.De fleste præcisionsmålinger af forurenende stoffer på overflader udføres med udstyr, der ikke er muligt for producenterne at købe, og som alligevel ikke kunne bruges på rigtige dele, der faktisk fremstilles.
Kontaktvinkelmålinger kan udføres umiddelbart før og efter behandling på produktionslinjen medbrugervejledningellerautomatiserede måleværktøjer.Ligesom laserrensning erstatter forældede overfladeforberedelsesmetoder på grund af automatiseringsbehovene ved højvolumen, højpræcisionsfremstilling, gør kontaktvinkelmålinger også subjektive og upræcise overfladekvalitetstests som dyne-blæk og vandbrudstest forældede.
Styrkepræstationstest undersøger kun en prøve af de materialer, der behandles, hvilket øger skrothastigheden og giver ingen indikation af, hvordan man skaber en stærkere binding.Kontaktvinkler, når de anvendes i hele en produktionslinje, kan pege på præcis, hvor processen kræver justering, og kan give indsigt i, hvad der skal justeres og i hvilket omfang.

3- Hvorfor bruge laserrensning?
Der har været masser af fantastisk forskning i, hvordan laseroverfladebehandling forbedrer vedhæftningen.For eksempel,et papir offentliggjort i Journal of Adhesionundersøgt, hvor meget ledstyrke forbedres ved laserrensning i modsætning til de traditionelle metoder.
"Eksperimentelle resultater indikerer, at præadhæsionslaseroverfladebehandling forbedrede forskydningsstyrken af ​​modificerede epoxy-bundne aluminiumsprøver signifikant sammenlignet med ubehandlede og anodiserede substrater.De bedste resultater blev opnået med laserenergi på ca. 0,2 J/Pulse/cm2, hvor forskydningsstyrken i enkelt skød blev forbedret med 600-700 % sammenlignet med den for ubehandlet Al-legering og med 40 % sammenlignet med chromsyreanodiserende forbehandling.

Fejltilstanden ændrede sig fra klæbende til sammenhængende, da antallet af laserimpulser steg under behandlingen.Sidstnævnte fænomen er blevet korreleret med morfologiændringer som afsløret ved elektronmikroskopi og kemisk modifikation som indikeret af Auger og infrarød spektroskopi."
En anden interessant effekt af laserablation er den kraft, den har til at skabe en overflade, der ikke nedbrydes over tid.
Fortune Laserhar gjort et stort arbejde med at undersøge, hvordan laserrensning interagerer med overflader på nogle overraskende måder.Laserbehandling af aluminium skaber bittesmå kratere i overfladen, der smelter og næsten samtidigt størkner til et mikrokrystallinsk lag på overfladen, der er endnu mere korrosionsbestandigt end selve aluminiumet.

Ser man på skemaet nedenfor, viser det forskellen mellem forskydningsstyrken af ​​en binding med aluminium, der er blevet laserbehandlet, og aluminium, der er blevet kemisk behandlet.Over tid, da overfladerne har været udsat for et fugtigt miljø, falder den kemisk behandlede overflades evne til at binde godt betydeligt, fordi fugten begynder at korrodere overfladen, mens den laserbehandlede overflade bevarer sin korrosionsbestandighed efter ugers eksponering.

Hvis du vil vide mere om laserrensning, eller ønsker at købe en laserrensemaskine, der passer bedst til dig, så læg en besked på vores hjemmeside og send os en e-mail direkte!