Fabrikatzaileek beti bilatzen dute sendoagoak, iraunkorragoak eta fidagarriagoak diren produktuak egiteko, baita automobilgintza eta aeroespazial sektoreetan ere.Jazarpen honetan, maiz berritu eta ordezkatzen dituzte material-sistemak dentsitate baxuagoarekin, tenperatura hobearekin eta korrosioarekiko erresistentziazko metal aleazioekin.Horrek ekoizleei toki hobea ematen die merkatuan.
Egia esan, istorioaren erdia baino ez da.
Abantaila estrategiko are indartsuagoa produktu baten indarrari, iraunkortasunari eta fidagarritasunari buruzko ziurtasun kuantifikagarria da.
Material zaharragoak sendoagoekin trukatzea hasiera ona izan daiteke, baina egitura sendoak sortzeko gainazaleko garbiketa garbiago eta eraginkorragoan oinarritzen diren fabrikazio prozesu aurreratuagoak ere behar dira.Metalek, hala nola, aluminio-aleazioak eta karbono-zuntzezko polimero-konpositeak bezalako material aurreratuak, sarritan automobilgintzan eta industria aeroespazialean erabiltzen direnak, lotura behar dute pisua murrizteko -finkagailuak erabiltzen direnean, pisua gehitzen zaio egiturari- eta juntura fidagarriagoak sortzeko.
Aluminiozko akabera tradizionalen teknikak hondar-harea, disolbatzaile-garbiketa, eta ondoren artezketa (zapadura erabiliz) edo anodizazioa dira.Itsasgarrizko loturak prozesu automatizatuagoei ateak irekitzen dizkie, akabera tradizionalak bateragarriak ez direnak.
Anodizazioa ohikoagoa da aplikazio aeroespazialetan, non prestaketa garestiago eta zorrotzago hau zehaztapen zorrotzak betetzeko erabiltzen den.Sandblasting eta eskuzko urradura tekniken berezko aldakortasunak argi eta garbi erakusten du prozesu kontrolatuago bat behar dela.
Laser garbiketak edo laser bidezko ablazioak prozesuko hutsune hori betetzen du, metalezko eta konposatuak gainazal garbitzeko metodo zehatzagoa, ingurumena errespetatzen duen, automatizatu eta eraginkorragoa baita.Material horien gainazalean aurkitzen diren kutsadura motak erraz kentzen dira laser bidezko prozesamenduaren bidez.
Laser garbiketa oso indartsua denez, ezinbestekoa da zure gainazalean nola eragiten duen jakitea.Behar bezala tratatutako gainazal baten eta gainazal tratatu edo azpitik tratatutako baten arteko aldea oso zaila izan daiteke ebaluatzea.Prozesu kuantitatiboen egiaztapenaren teknologiak laser prozesua bera bezain sentikorra eta zehatza izanik, fabrikatzaileek ziur egon daitezke metalezko eta konposatutako gainazalak lotzeko guztiz prest daudela.
Ondorengo Fortune laser honek laser garbiketa aukeratzeko arrazoiei buruzko sarrera zehatza emango dizu.
1-Zer da Laser Garbiketa?
Laser tratamendua garbiketa termikoko teknika oso zehatza da, materialaren gainazal baten zati txikiak kenduz (ablazioa) lan egiten duena, sarritan pultsatuko laser izpi fokatu baten bidez.Laserrak gainazala irradiatzen du atomoak kentzeko eta material oso gogorren bidez zulo oso txiki eta sakonak zulatzeko erabil daiteke, gainazal batean film meheak edo nanopartikulak sortuz.
Gainazalak garbitzeko prozesu hau oso eraginkorra da kutsatzaile eta hondakin geruza txikiak bideratzeko duen gaitasunagatik.Aluminiozko gainazalek itsasgarrien baturako kaltegarriak diren oxidoak eta olio lubrifikatzaileak dituzte eta konpositeek maiz atxikitzen dituzte hondar-askapenak eta itsasgarriekin lotura kimiko sendoak sortu ezin dituzten silikonazko beste kutsatzaile batzuk.
Hondakin hauetako bat duen gainazal batean itsasgarri bat aplikatzen denean, materialaren goiko geruza molekular gutxiko olioekin eta silikonarekin kimikoki atxikitzen saiatuko da.Lotura hauek oso ahulak dira eta ezinbestean huts egingo dute errendimendu probetan edo produktua erabiltzean.Gainazalak eta itsasgarriak edo estaldurak bat egiten duten puntuan juntadurak hausten direnean, aurpegi-hutsegitea deritzo.Kohesio-porrota itzuliko ebakidura probetan haustura itsasgarriaren barruan gertatzen denean gertatzen da.Honek lotura oso sendo baten eta egitura iraunkorra eta iraunkorra den muntatutako egitura baten adierazgarri da.
Laser tratatuak izan diren lagin konposatuen kohesio-porrota erakusten du lotzen ari diren materialen bi aldeetako itsasgarria.
Tratatu ez ziren lagin konposatu hauen interfaze-hutsegiteak erakusten du itsasgarria aldeetako batean bakarrik itsatsi zela eta bestea erabat askatzen zuela.
Porrot kohesionatua duzunean, ezeren truke uzten ez duen interfaze-lotura duzu.Gainazaleko tratamenduek gainazala aldatzea dute helburu, kutsatzaileak kentzeko eta itsasgarriarekin kimikoki fusionatzeko gai izango den gainazal bat sortzeko edo agerian jartzeko, lotura iraunkor eta fidagarriak lortzeko.
2- Nola jakin zure laser tratatutako gainazala atxikitzeko prest dagoen
Ukipen-angeluaren neurketak, tratamenduen degradazioa denboraz gaindi ulertzeko erabiltzen diren IJAA paperean aipatzen direnak bezala, laser garbiketa-prozesuak kontrolatzeko eta egiaztatzeko modu bikaina da.
Ukipen-angeluaren neurketa laser bidez tratatzen den gainazal batean gertatzen diren aldaketa molekularrekiko sentikorra da.Gainazalean jarritako likido-tanta igo edo jaitsi egingo da gainazaleko kutsadura mikroskopikoaren zenbatekoarekin erlazio zehatzean.Kontaktu-angeluaren neurketak atxikimendu-adierazle gupidagabea dira eta tratamenduaren indarra materialen garbiketa-beharretara zein den lerrokatzen den argitasuna eta ikusgarritasuna eskain ditzakete.
Kontaktu-angeluaren neurketak ederki erlazionatzen dira espektroskopia-metodoek jasotako kutsatzaile-mailen aldaketekin.Gainazaletako kutsatzaileen zehaztasun-neurketa gehienak fabrikatzaileek erosteko bideragarria ez den ekipoekin egiten dira eta, hala ere, benetan fabrikatzen diren pieza errealetan erabili ezin daitezkeenak.
Kontaktu-angeluaren neurketak berehala egin daitezke ekoizpen-lerroan tratamendua baino lehen eta ondoreneskuliburuaedoneurtzeko tresna automatizatuak.Bolumen handiko eta doitasun handiko fabrikazioaren automatizazio beharrak direla eta, laser bidezko garbiketak gainazalaren prestaketa-metodo zaharkituak ordezkatzen dituen bezala, ukipen-angeluaren neurketak gainazaleko kalitate-proba subjektiboak eta zehaztugabeak ere zaharkitzen ditu, hala nola dine tintak eta ur-haustura-probak.
Indar-errendimendu-probek prozesatzen ari diren materialen lagin bat baino ez dute aztertzen, txatarra-tasa gehituz eta ez dute lotura sendoagoa nola sortu jakiteko.Kontaktu-angeluek, produkzio-lerro batean erabiltzen direnean, prozesuak doikuntzak behar dituen zehatz-mehatz adierazi dezakete, eta zer eta zein neurritaraino egokitu behar den jakiteko.
3- Zergatik erabili laser garbiketa?
Ikerketa bikainak egin dira laser bidezko gainazaleko tratamenduak atxikimendua hobetzeko moduei buruz.Adibidez,Journal of Adhesion aldizkarian argitaratutako artikulualaser garbiketaren bidez artikulazioen indarra zenbateraino hobetzen den aztertu zen, metodo tradizionalen aldean.
"Emaitza esperimentalek adierazten dute preadhesion laser gainazaleko tratamenduak eraldatutako epoxi loturiko aluminiozko aleen ebakidura-indarra nabarmen hobetu zuela tratatu gabeko eta anodizatutako substratuekin alderatuta.Emaitza onenak 0,2 J/Pultso/cm2 inguruko laser energiarekin lortu ziren, non itzuli bakarreko ebakidura erresistentzia % 600-700 hobetu zen Al tratatu gabeko aleazioarekin alderatuta, eta % 40 azido kromikoko anodizazio aurretratamenduarekin alderatuta.
Porrotaren modua itsasgarritik kohesiora aldatu zen tratamenduan zehar laser pultsuen kopurua handitu zen heinean.Azken fenomeno hau mikroskopia elektronikoak agerian utzitako morfologia-aldaketekin eta Auger-ek eta espektroskopia infragorriek adierazten duten aldaketa kimikoekin lotu da.
Laser ablazioaren beste efektu interesgarri bat denborarekin degradatzen ez den gainazal bat sortzeko duen ahalmena da.
Fortune Laserlan handia egin du laser garbiketak gainazalekin nola elkarreragiten duen aztertzen.Aluminioaren laser bidezko tratamenduak krater txikiak sortzen ditu gainazalean, urtzen diren eta ia aldi berean, aluminioa bera baino are korrosioarekiko erresistenteagoa den gainazaleko geruza mikrokristalino batean solidotzen da.
Beheko grafikoari erreparatuta, laser bidez tratatu den aluminioa eta kimikoki tratatu den aluminioa erabiliz lotura baten ebakidura-indarraren arteko aldea erakusten du.Denborak aurrera egin ahala, gainazalak ingurune heze baten eraginpean egon direnez, kimikoki tratatutako gainazalak ondo lotzeko duen gaitasuna nabarmen murrizten da, hezetasuna gainazala herdosten hasten delako, eta laser bidez tratatutako gainazalak korrosioarekiko erresistentzia mantentzen du esposizioaren ondoren.
Argitalpenaren ordua: 2022-08-12
