Pabrikan selalu mencari cara untuk membuat produk yang lebih kuat, lebih tahan lama, dan lebih andal, begitu juga di sektor otomotif dan kedirgantaraan.Dalam pengejaran ini, mereka sering meningkatkan dan mengganti sistem material dengan kepadatan yang lebih rendah, suhu yang lebih baik, dan paduan logam yang tahan korosi.Ini memberi produsen pijakan yang lebih baik di pasar.
Sebenarnya, itu hanya setengah cerita.
Keuntungan strategis yang lebih kuat lagi adalah kepastian yang dapat diukur tentang kekuatan, daya tahan, dan keandalan produk.
Mengganti material lama dengan material yang lebih kuat bisa menjadi awal yang baik, tetapi juga membutuhkan proses produksi yang lebih canggih yang mengandalkan pembersihan permukaan yang lebih bersih dan lebih efisien untuk menciptakan struktur yang kuat.Logam seperti aloi aluminium dan material canggih seperti komposit polimer serat karbon, yang sering digunakan dalam manufaktur otomotif dan kedirgantaraan, memerlukan pengikatan untuk mengurangi bobot – saat pengencang digunakan, bobot ditambahkan ke struktur – dan untuk membuat sambungan yang lebih andal.
Teknik finishing aluminium tradisional termasuk sandblasting, pelarut menyeka, diikuti dengan penggilingan (menggunakan sabut gosok) atau anodizing.Ikatan perekat membuka pintu untuk proses yang lebih otomatis yang penyelesaian tradisionalnya tidak kompatibel.
Anodisasi lebih umum dalam aplikasi ruang angkasa di mana persiapan yang lebih mahal dan lebih ketat ini digunakan untuk memenuhi spesifikasi yang ketat.Variabilitas yang melekat pada teknik sandblasting dan abrasi manual jelas menunjukkan bahwa proses yang lebih terkontrol sudah beres.
Pembersihan laser atau ablasi laser mengisi celah proses ini sebagai metode yang lebih tepat, ramah lingkungan, dapat diotomatisasi, dan efisien untuk merawat permukaan logam dan komposit untuk pembersihan.Jenis kontaminasi yang ditemukan pada permukaan bahan ini mudah dihilangkan dengan pemrosesan laser.
Karena pembersihan laser sangat kuat, penting untuk mengetahui dengan pasti bagaimana pengaruhnya terhadap permukaan Anda.Perbedaan antara permukaan yang dirawat dengan benar dan permukaan yang kurang atau terlalu dirawat bisa sangat sulit untuk dinilai.Dengan teknologi verifikasi proses kuantitatif yang sensitif dan presisi seperti proses laser itu sendiri, pabrikan dapat yakin bahwa permukaan logam dan komposit mereka sepenuhnya siap untuk merekatkan.
Laser Fortune berikut ini akan memberi Anda pengenalan mendetail tentang alasan memilih pembersihan laser.
1 –Apa itu Pembersihan Laser?
Perawatan laser adalah teknik pembersihan termal yang sangat tepat yang bekerja dengan menghilangkan (ablasi) fraksi kecil dari permukaan material melalui sinar laser yang terfokus dan sering berdenyut.Laser menyinari permukaan untuk menghilangkan atom dan dapat digunakan untuk mengebor lubang yang sangat kecil dan dalam melalui bahan yang sangat keras, menghasilkan film tipis atau partikel nano pada permukaan.
Proses pembersihan permukaan ini sangat efektif karena kemampuannya untuk menargetkan lapisan kontaminan dan residu yang sangat kecil.Permukaan aluminium mengandung oksida dan minyak pelumas yang merusak sambungan perekat dan komposit sering menahan sisa pelepasan cetakan dan kontaminan silikon lainnya yang tidak dapat membentuk ikatan kimia yang kuat dengan perekat.
Ketika perekat diterapkan pada permukaan dengan salah satu residu ini, ia akan mencoba untuk secara kimiawi menempel pada minyak dan silikon di beberapa lapisan molekul teratas dari bahan tersebut.Ikatan ini sangat lemah dan pasti akan gagal selama uji kinerja atau selama penggunaan produk.Ketika sambungan putus pada titik di mana permukaan dan perekat atau lapisan bertemu, ini disebut kegagalan antarmuka.Kegagalan kohesif selama pengujian geser putaran adalah ketika kerusakan terjadi di dalam perekat itu sendiri.Ini menunjukkan ikatan yang sangat kuat dan struktur rakitan yang tangguh dan tahan lama.
Kegagalan kohesif dari sampel komposit yang telah dirawat dengan laser ini menunjukkan perekat di kedua sisi bahan yang direkatkan.
Kegagalan antarmuka dari sampel komposit yang tidak diberi perlakuan ini menunjukkan bahwa perekat hanya menempel di salah satu sisi dan melepaskan sisi lainnya sepenuhnya.
Ketika Anda mengalami kegagalan kohesif, Anda memiliki ikatan antar muka yang tidak akan lepas begitu saja.Perawatan permukaan bertujuan memodifikasi permukaan untuk menghilangkan kontaminan dan membuat atau mengungkapkan permukaan yang akan dapat melebur secara kimiawi dengan perekat untuk ikatan yang tahan lama dan andal.
2- Cara Mengetahui apakah Permukaan yang Dirawat Laser Anda Siap untuk Adhesi
Pengukuran sudut kontak, seperti yang disebutkan dalam makalah IJAA yang digunakan untuk memahami degradasi perawatan dari waktu ke waktu, adalah cara yang sangat baik untuk memantau dan memverifikasi proses pembersihan laser.
Pengukuran sudut kontak peka terhadap perubahan molekuler yang terjadi pada permukaan yang dirawat dengan laser.Tetesan cairan yang ditempatkan di permukaan akan naik atau turun sesuai dengan jumlah kontaminasi mikroskopis di permukaan.Pengukuran sudut kontak adalah indikator perekatan tanpa henti dan dapat memberikan kejelasan dan visibilitas tentang seberapa selaras kekuatan perawatan dengan kebutuhan pembersihan bahan.
Pengukuran sudut kontak berkorelasi indah dengan perubahan tingkat kontaminan yang diambil dengan metode spektroskopi.Sebagian besar pengukuran kontaminan yang presisi pada permukaan dilakukan dengan peralatan yang tidak layak dibeli oleh produsen dan tidak dapat digunakan pada suku cadang nyata yang sebenarnya sedang diproduksi.
Pengukuran sudut kontak dapat dilakukan segera sebelum dan sesudah perawatan di lini produksi denganmanualataualat ukur otomatis.Sama seperti pembersihan laser yang menggantikan metode persiapan permukaan yang ketinggalan zaman karena kebutuhan otomatisasi manufaktur bervolume tinggi dan berpresisi tinggi, pengukuran sudut kontak juga membuat uji kualitas permukaan yang subjektif dan tidak akurat seperti tinta dyne dan uji water break menjadi usang.
Tes kinerja kekuatan hanya memeriksa sampel bahan yang sedang diproses, menambah tingkat sisa dan tidak memberikan indikasi bagaimana membuat ikatan yang lebih kuat.Sudut kontak, ketika digunakan di seluruh lini produksi dapat menunjukkan dengan tepat di mana proses memerlukan penyesuaian, dan dapat memberikan wawasan tentang apa yang perlu diubah dan sejauh mana.
3- Mengapa Menggunakan Pembersihan Laser?
Ada banyak penelitian hebat tentang cara perawatan permukaan laser meningkatkan daya rekat.Misalnya,sebuah makalah yang diterbitkan dalam Journal of Adhesionmengeksplorasi seberapa besar kekuatan sambungan ditingkatkan dengan pembersihan laser dibandingkan dengan metode tradisional.
“Hasil percobaan menunjukkan bahwa perawatan permukaan laser preadhesion secara signifikan meningkatkan kekuatan geser spesimen aluminium berikat epoksi yang dimodifikasi dibandingkan dengan substrat yang tidak dirawat dan anodized.Hasil terbaik diperoleh dengan energi laser sekitar 0,2 J/Pulsa/cm2 di mana kekuatan geser putaran tunggal ditingkatkan sebesar 600-700% dibandingkan dengan paduan Al yang tidak diolah, dan sebesar 40% dibandingkan dengan pretreatment anodisasi asam kromat.
Modus kegagalan berubah dari perekat menjadi kohesif karena jumlah pulsa laser meningkat selama perawatan.Fenomena terakhir telah dikorelasikan dengan perubahan morfologi seperti yang diungkapkan oleh mikroskop elektron, dan modifikasi kimia seperti yang ditunjukkan oleh Auger dan spektroskopi inframerah.”
Efek menarik lainnya dari ablasi laser adalah kekuatan yang dimilikinya untuk menciptakan permukaan yang tidak menurun seiring waktu.
Laser Keberuntungantelah melakukan pekerjaan luar biasa untuk melihat bagaimana pembersihan laser berinteraksi dengan permukaan dalam beberapa cara yang mengejutkan.Perawatan laser aluminium menciptakan kawah kecil di permukaan yang meleleh dan hampir secara bersamaan mengeras menjadi lapisan kristal mikro di permukaan yang bahkan lebih tahan korosi daripada aluminium itu sendiri.
Melihat grafik di bawah ini, terlihat perbedaan antara kekuatan geser ikatan yang menggunakan aluminium yang telah dirawat laser dan aluminium yang telah dirawat secara kimia.Seiring waktu, karena permukaan telah terpapar ke lingkungan yang lembab, kemampuan permukaan yang dirawat secara kimiawi untuk mengikat dengan baik berkurang secara signifikan karena kelembapan mulai menimbulkan korosi pada permukaan, sedangkan permukaan yang dirawat dengan laser mempertahankan ketahanan korosinya setelah berminggu-minggu terpapar.
Waktu posting: 12 Agustus-2022
