Valmistajat pyrkivät aina valmistamaan tuotteita, jotka ovat vahvempia, kestävämpiä ja luotettavampia sekä auto- ja ilmailuteollisuudessa.Tätä tarkoitusta varten he usein päivittävät ja korvaavat materiaalijärjestelmiä pienemmillä, paremmilla lämpötiloilla ja korroosionkestävillä metalliseoksilla.Tämä antaa valmistajille paremman jalansijan markkinoilla.
Itse asiassa se on vain puolet tarinasta.
Vielä vahvempi strateginen etu on mitattavissa oleva varmuus tuotteen lujuudesta, kestävyydestä ja luotettavuudesta.
Vanhojen materiaalien vaihtaminen vahvempiin voi olla hyvä alku, mutta se vaatii myös kehittyneempiä valmistusprosesseja, jotka perustuvat puhtaampaan ja tehokkaampaan pintapuhdistukseen vahvojen rakenteiden luomiseksi.Metallit, kuten alumiiniseokset ja kehittyneet materiaalit, kuten hiilikuitupolymeerikomposiitit, joita usein käytetään auto- ja ilmailuteollisuudessa, vaativat liimauksen painon vähentämiseksi – kiinnikkeitä käytettäessä rakenteeseen lisätään painoa – ja luotettavampien liitosten luomiseksi.
Perinteisiä alumiinin viimeistelytekniikoita ovat hiekkapuhallus, liuotinpyyhintä, jota seuraa hionta (käyttäen hankaustyynyä) tai anodisointi.Liimaus avaa oven automatisoituneemmille prosesseille, joihin perinteiset pinnat eivät ole yhteensopivia.
Anodisointi on yleisempää ilmailu- ja avaruussovelluksissa, joissa tätä kalliimpaa ja tiukempaa valmistelua käytetään tiukkojen vaatimusten täyttämiseksi.Hiekkapuhallus- ja käsihiontatekniikoiden luontainen vaihtelevuus osoittaa selvästi, että kontrolloidumpi prosessi on paikallaan.
Laserpuhdistus tai laserablaatio täyttää tämän prosessiaukon tarkempana, ympäristöystävällisempänä, automatisoitavampana ja tehokkaampana menetelmänä metalli- ja komposiittipintojen puhdistamiseen.Näiden materiaalien pinnalla esiintyvät epäpuhtaudet poistetaan helposti laserkäsittelyllä.
Koska laserpuhdistus on niin tehokasta, on tärkeää tietää tarkalleen, miten se vaikuttaa pintaan.Ero oikein käsitellyn pinnan ja ali- tai ylikäsitellyn pinnan välillä voi olla erittäin vaikea arvioida.Kvantitatiivisen prosessin varmistustekniikan ansiosta, joka on yhtä herkkä ja tarkka kuin itse laserprosessi, valmistajat voivat olla varmoja siitä, että heidän metalli- ja komposiittipinnansa ovat täysin valmiita liimaamiseen.
Seuraava Fortune-laser antaa sinulle yksityiskohtaisen johdannon laserpuhdistuksen valintaan.
1 –Mikä on laserpuhdistus?
Laserkäsittely on erittäin tarkka lämpöpuhdistustekniikka, joka toimii poistamalla (ablaatiolla) pieniä osia materiaalin pinnasta fokusoidun, usein pulssillisen lasersäteen avulla.Laser säteilyttää pintaa atomien poistamiseksi ja sitä voidaan käyttää erittäin pienten, syvien reikien poraamiseen erittäin kovien materiaalien läpi, jolloin pinnalle muodostuu ohuita kalvoja tai nanohiukkasia.
Tämä pintapuhdistusprosessi on niin tehokas, koska se pystyy kohdistamaan tällaisiin pieniin epäpuhtaus- ja jäännöskerroksiin.Alumiinipinnat sisältävät oksideja ja voiteluöljyjä, jotka ovat haitallisia liimaliitoksille, ja komposiiteissa on usein jäännösmuotteja ja muita silikoni-epäpuhtauksia, jotka eivät pysty muodostamaan vahvoja kemiallisia sidoksia liimojen kanssa.
Kun liimaa levitetään pinnalle, jossa on jokin näistä jäämistä, se yrittää kiinnittyä kemiallisesti öljyihin ja silikoniin materiaalin muutamissa ylimmässä molekyylikerroksessa.Nämä sidokset ovat erittäin heikkoja ja epäonnistuvat väistämättä joko suorituskykytestien tai tuotteen käytön aikana.Kun liitokset katkeavat kohdasta, jossa pinta ja liima tai pinnoite kohtaavat, sitä kutsutaan rajapintavikaksi.Koheesiovaurio kierrosleikkaustestin aikana on silloin, kun itse liima katkeaa.Tämä on osoitus erittäin vahvasta sidoksesta ja kootusta rakenteesta, joka on joustava ja pitkäikäinen.
Näiden laserkäsiteltyjen yhdistelmänäytteiden koheesiovaurio osoittaa, että liima on liimattujen materiaalien molemmilla puolilla.
Näiden käsittelemättömien yhdistelmänäytteiden rajapinnan vioittuminen osoittaa, että liima tarttui vain yhdelle puolelle ja päästi kokonaan irti toisesta.
Kun sinulla on yhtenäinen epäonnistuminen, sinulla on rajapintojen sidos, joka ei anna mennä turhaan.Pintakäsittelyillä pyritään muokkaamaan pintaa epäpuhtauksien poistamiseksi ja luomaan tai paljastamaan pinta, joka pystyy kemiallisesti sulautumaan liiman kanssa kestävän ja luotettavan sidoksen aikaansaamiseksi.
2- Kuinka tietää, onko laserkäsitelty pintasi valmis tarttumaan
Kosketuskulmamittaukset, kuten IJAA-paperissa mainitut mittaukset, joita käytetään käsittämään hoitojen ylityön huononemista, ovat poikkeuksellisen hyvä tapa seurata ja todentaa laserpuhdistusprosesseja.
Kosketuskulman mittaus on herkkä molekyylimuutoksiin, joita tapahtuu laserkäsiteltävällä pinnalla.Pinnalle asetettu nestepisara nousee tai laskee täsmälleen suhteessa pinnalla olevan mikroskooppisen kontaminaation määrään.Kosketuskulmamittaukset ovat säälimätön tarttuvuuden indikaattori, ja ne voivat tarjota selkeyttä ja näkyvyyttä siitä, kuinka linjassa käsittelyn lujuus on materiaalien puhdistustarpeiden kanssa.
Kosketuskulmamittaukset korreloivat kauniisti spektroskopiamenetelmillä havaittujen kontaminanttitasojen muutosten kanssa.Suurin osa pintojen epäpuhtauksien tarkkuusmittauksista tehdään laitteilla, joita valmistajat eivät voi ostaa ja joita ei voida käyttää oikeissa osissa, joita todellisuudessa valmistetaan.
Kosketuskulmamittaukset voidaan tehdä välittömästi ennen ja jälkeen käsittelyn tuotantolinjallamanuaalinentaiautomaattiset mittaustyökalut.Aivan kuten laserpuhdistus korvaa vanhentuneet pinnankäsittelymenetelmät, jotka johtuvat suuren volyymin ja erittäin tarkan valmistuksen automaatiotarpeista, kosketuskulmamittaukset tekevät myös subjektiivisista ja epätarkoista pinnanlaatutesteistä, kuten dyne-musteista ja vesikatkotesteista, vanhentuneita.
Lujuustesteissä tutkitaan vain näyte prosessoitavista materiaaleista, lisätään romumäärää, eivätkä anna mitään viitteitä vahvemman sidoksen luomisesta.Kosketuskulmat, kun niitä käytetään koko tuotantolinjalla, voivat osoittaa tarkalleen missä prosessi vaatii säätämistä, ja ne voivat antaa käsityksen siitä, mitä on säädettävä ja missä määrin.
3- Miksi käyttää laserpuhdistusta?
On tehty paljon hienoa tutkimusta tavoista, joilla laserpintakäsittely parantaa tarttuvuutta.Esimerkiksi,Journal of Adhesion -lehdessä julkaistu artikkelitutkitaan kuinka paljon sauman lujuutta parantaa laserpuhdistus verrattuna perinteisiin menetelmiin.
"Kokeelliset tulokset osoittavat, että esiadheesiolaserpintakäsittely paransi merkittävästi modifioitujen epoksiliitosten alumiininäytteiden leikkauslujuutta verrattuna käsittelemättömiin ja anodisoituihin alustoihin.Parhaat tulokset saatiin laserenergialla noin 0,2 J/pulssi/cm2, jossa yhden kierroksen leikkauslujuus parani 600-700 % verrattuna käsittelemättömään Al-seokseen ja 40 % verrattuna kromihappoanodisoivaan esikäsittelyyn.
Vikatapa muuttui liimasta kohesiiviseen laserpulssien määrän lisääntyessä hoidon aikana.Jälkimmäinen ilmiö on korreloitu morfologian muutoksiin, kuten elektronimikroskopia paljasti, ja kemiallisiin modifikaatioihin, kuten Auger- ja infrapunaspektroskopia osoittaa.
Toinen laserablaation mielenkiintoinen vaikutus on sen voima luoda pinta, joka ei hajoa ajan myötä.
Fortune Laseron tehnyt hienoa työtä tutkiessaan, kuinka laserpuhdistus vaikuttaa pintoihin yllättävillä tavoilla.Alumiinin laserkäsittely synnyttää pintaan pieniä kraattereita, jotka sulavat ja lähes samanaikaisesti jähmettyvät pinnalle mikrokiteiseksi kerrokseksi, joka on jopa alumiinia itseään korroosionkestävämpi.
Alla olevaa kaaviota tarkasteltaessa se näyttää eron laserkäsiteltyä alumiinia ja kemiallisesti käsiteltyä alumiinia käyttävän sidoksen leikkauslujuuden välillä.Ajan myötä, kun pinnat ovat altistuneet kostealle ympäristölle, kemiallisesti käsitellyn pinnan kyky tarttua hyvin heikkenee merkittävästi, koska kosteus alkaa syövyttää pintaa, kun taas laserkäsitelty pinta säilyttää korroosionkestävyyden viikkojen altistuksen jälkeen.
Postitusaika: 12.8.2022
