მწარმოებლები ყოველთვის ცდილობენ შექმნან პროდუქტები, რომლებიც უფრო ძლიერი, გამძლე და საიმედოა, ისევე როგორც საავტომობილო და საჰაერო კოსმოსურ სექტორებში.ამ მიზნით, ისინი ხშირად ახდენენ და ცვლიან მატერიალურ სისტემებს დაბალი სიმკვრივით, უკეთესი ტემპერატურისა და კოროზიის წინააღმდეგობის ლითონის შენადნობებით.ეს მწარმოებლებს უკეთეს დასაყრდენს აძლევს ბაზარზე.
სინამდვილეში, ეს მხოლოდ ნახევარი ამბავია.
კიდევ უფრო ძლიერი სტრატეგიული უპირატესობა არის პროდუქტის სიძლიერის, გამძლეობისა და საიმედოობის რაოდენობრივი დარწმუნება.
ძველი მასალების უფრო გამძლე მასალებით გამოცვლა შეიძლება კარგი დასაწყისი იყოს, მაგრამ ის ასევე მოითხოვს უფრო მოწინავე წარმოების პროცესებს, რომლებიც ეყრდნობა ზედაპირის უფრო სუფთა და ეფექტურ გაწმენდას ძლიერი სტრუქტურების შესაქმნელად.ლითონები, როგორიცაა ალუმინის შენადნობები და მოწინავე მასალები, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკოვანი პოლიმერული კომპოზიტები, რომლებიც ხშირად გამოიყენება საავტომობილო და საჰაერო კოსმოსურ წარმოებაში, საჭიროებს შეკავშირებას წონის შესამცირებლად - როდესაც გამოიყენება შესაკრავები, წონა ემატება სტრუქტურას - და უფრო საიმედო სახსრების შესაქმნელად.
ალუმინის დამთავრების ტრადიციული ტექნიკა მოიცავს ქვიშის აფეთქებას, გამხსნელით გაწმენდას, რასაც მოჰყვება დაფქვა (საწმენდი საფენის გამოყენებით) ან ანოდირება.წებოვანი შემაკავშირებელი კარს უხსნის უფრო ავტომატიზირებულ პროცესებს, რომლებისთვისაც ტრადიციული მოპირკეთება არ არის თავსებადი.
ანოდიზაცია უფრო ხშირია საჰაერო კოსმოსურ პროგრამებში, სადაც ეს უფრო ძვირი და უფრო მკაცრი პრეპარატი გამოიყენება მკაცრი სპეციფიკაციების შესასრულებლად.ქვიშის აფეთქებისა და ხელით აბრაზიული ტექნიკის თანდაყოლილი ცვალებადობა ნათლად აჩვენებს, რომ უფრო კონტროლირებადი პროცესია საჭირო.
ლაზერული გაწმენდა ან ლაზერული აბლაცია ავსებს ამ პროცესის ხარვეზს, როგორც უფრო ზუსტი, ეკოლოგიურად სუფთა, ავტომატიზირებადი და ეფექტური მეთოდი ლითონისა და კომპოზიციური ზედაპირების გასაწმენდად.ამ მასალების ზედაპირზე აღმოჩენილი დაბინძურების ტიპები ადვილად მოიხსნება ლაზერული დამუშავებით.
იმის გამო, რომ ლაზერული წმენდა ძალიან ძლიერია, მნიშვნელოვანია იცოდეთ ზუსტად როგორ მოქმედებს ის თქვენს ზედაპირზე.სათანადოდ დამუშავებულ ზედაპირსა და არასრულად დამუშავებულ ზედაპირს შორის სხვაობის შეფასება შეიძლება ძალიან რთული იყოს.რაოდენობრივი პროცესის გადამოწმების ტექნოლოგიით ისეთივე მგრძნობიარე და ზუსტი, როგორც თავად ლაზერული პროცესი, მწარმოებლებს შეუძლიათ დარწმუნებულნი იყვნენ, რომ მათი ლითონის და კომპოზიტური ზედაპირები სრულად მზადაა შემაკავშირებლად.
Fortune-ის შემდეგი ლაზერი დეტალურად გაგაცნობთ ლაზერული გაწმენდის არჩევის მიზეზებს.
1 -რა არის ლაზერული წმენდა?
ლაზერული მკურნალობა არის უკიდურესად ზუსტი, თერმული გაწმენდის ტექნიკა, რომელიც მუშაობს მასალის ზედაპირის მცირე ფრაქციების მოცილებით (აბლაცია) ფოკუსირებული, ხშირად პულსირებული, ლაზერის სხივით.ლაზერი ასხივებს ზედაპირს ატომების მოსაშორებლად და შეიძლება გამოყენებულ იქნას უკიდურესად მცირე, ღრმა ხვრელების გასაბურღად ძალიან მძიმე მასალების მეშვეობით, რაც აწარმოებს თხელ ფილმებს ან ნანონაწილაკებს ზედაპირზე.
ზედაპირის გაწმენდის ეს პროცესი იმდენად ეფექტურია, რადგან მას შეუძლია მიზანმიმართოს დამაბინძურებლებისა და ნარჩენების ასეთი მცირე ფენები.ალუმინის ზედაპირები შეიცავს ოქსიდებს და საპოხი ზეთებს, რომლებიც საზიანოა წებოვანი შეერთებისთვის და კომპოზიტები ხშირად ინარჩუნებენ ნარჩენი ობის გამოყოფას და სხვა სილიკონის დამაბინძურებლებს, რომლებიც ვერ ქმნიან ძლიერ ქიმიურ კავშირებს წებოვანებთან.
როდესაც ადჰეზივი გამოიყენება ზედაპირზე ერთ-ერთი ამ ნარჩენებით, ის შეეცდება ქიმიურად შეეკრას ზეთებს და სილიკონს მასალის ზედა რამდენიმე მოლეკულურ ფენაზე.ეს ობლიგაციები უკიდურესად სუსტია და აუცილებლად ჩავარდება ან შესრულების ტესტების დროს ან პროდუქტის გამოყენების დროს.როდესაც სახსრები იშლება იმ წერტილში, სადაც ზედაპირი და წებოვანი ან საფარი ხვდება, ამას ეწოდება ინტერფეისური უკმარისობა.შეკრული უკმარისობა წებოვანი ჭრის ტესტირების დროს არის მაშინ, როდესაც რღვევა ხდება თავად წებოვანში.ეს მიუთითებს ძალიან ძლიერ კავშირზე და აწყობილ სტრუქტურაზე, რომელიც ელასტიური და გრძელვადიანია.
ლაზერული დამუშავების ამ კომპოზიციური ნიმუშების შეკრული უკმარისობა აჩვენებს შეკრული მასალების ორივე მხარეს წებოვანს.
ამ კომპოზიციური ნიმუშების ინტერფეისური უკმარისობა, რომლებიც არ იქნა დამუშავებული, აჩვენებს, რომ წებოვანი მხოლოდ ერთ მხარეს ეწებება და მთლიანად უშვებს მეორეს.
როდესაც თქვენ გაქვთ თანმიმდევრული მარცხი, თქვენ გაქვთ ინტერფეისული კავშირი, რომელიც არ გაუშვით ტყუილად.ზედაპირული დამუშავება მიზნად ისახავს ზედაპირის შეცვლას დამაბინძურებლების მოსაშორებლად და ზედაპირის შექმნას ან გამოვლენას, რომელიც შეძლებს ქიმიურად შერწყმას წებოვანთან გამძლე და საიმედო ბმებისთვის.
2- როგორ გავიგოთ, არის თუ არა თქვენი ლაზერით დამუშავებული ზედაპირი მზად ადჰეზიისთვის
კონტაქტის კუთხის გაზომვები, როგორიცაა IJAA ნაშრომში ნახსენები, რომელიც გამოიყენება ზეგანაკვეთური მკურნალობის დეგრადაციის გასაგებად, ლაზერული გაწმენდის პროცესების მონიტორინგისა და გადამოწმების განსაკუთრებით კარგი საშუალებაა.
კონტაქტის კუთხის გაზომვა მგრძნობიარეა მოლეკულური ცვლილებების მიმართ, რომლებიც ხდება ლაზერული დამუშავების ზედაპირზე.ზედაპირზე მოთავსებული სითხის წვეთი მოიმატებს ან დაეცემა ზედაპირზე მიკროსკოპული დაბინძურების ოდენობასთან მიმართებაში.საკონტაქტო კუთხის გაზომვები არის ადჰეზიის დაუნდობელი მაჩვენებელი და შეუძლია შესთავაზოს სიცხადე და ხილვადობა იმის შესახებ, თუ რამდენად შეესაბამება დამუშავების სიძლიერე მასალების დასუფთავების საჭიროებებს.
კონტაქტის კუთხის გაზომვები მშვენივრად შეესაბამება დაბინძურების დონის ცვლილებებს სპექტროსკოპიის მეთოდებით.ზედაპირებზე დამაბინძურებლების ზუსტი გაზომვები ხდება აღჭურვილობით, რომლის ყიდვა შეუძლებელია მწარმოებლებისთვის და მათი გამოყენება შეუძლებელია რეალურად წარმოებულ ნაწილებზე.
საკონტაქტო კუთხის გაზომვები შეიძლება განხორციელდეს უშუალოდ დამუშავების წინ და შემდეგ საწარმოო ხაზზესახელმძღვანელოანავტომატური საზომი ხელსაწყოები.ისევე, როგორც ლაზერული გაწმენდა ცვლის ზედაპირის მომზადების მოძველებულ მეთოდებს მაღალი მოცულობის, მაღალი სიზუსტის წარმოების ავტომატიზაციის საჭიროებების გამო, კონტაქტის კუთხის გაზომვები ასევე მოძველებულს ხდის ზედაპირის ხარისხის სუბიექტურ და არაზუსტ ტესტებს, როგორიცაა სადინარი მელანი და წყლის გატეხვის ტესტები.
სიძლიერის შესრულების ტესტები იკვლევს მხოლოდ დამუშავებული მასალების ნიმუშს, ამატებს ჯართის სიჩქარეს და არ იძლევა რაიმე მითითებას იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა შეიქმნას უფრო ძლიერი კავშირი.საკონტაქტო კუთხეები, როდესაც გამოიყენება მთელი საწარმოო ხაზის განმავლობაში, შეიძლება მიუთითებდეს ზუსტად იმაზე, თუ სად მოითხოვს პროცესი დახვეწას და შეუძლია წარმოაჩინოს ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ რა და რამდენად საჭიროა შესწორება.
3- რატომ გამოვიყენოთ ლაზერული წმენდა?
მრავალი დიდი კვლევა ჩატარდა იმის შესახებ, თუ როგორ აუმჯობესებს ლაზერული ზედაპირის დამუშავება ადჰეზიას.Მაგალითად,ჟურნალში Adhesion-ში გამოქვეყნებული ნაშრომიგამოიკვლია თუ რამდენად აძლიერებს სახსრის სიმტკიცე ლაზერული წმენდით ტრადიციული მეთოდებისგან განსხვავებით.
„ექსპერიმენტული შედეგები მიუთითებს, რომ წინარეადჰეზიური ლაზერული ზედაპირის დამუშავებამ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა მოდიფიცირებული ეპოქსიდური შეკრული ალუმინის ნიმუშების ათვლის სიმტკიცე დაუმუშავებელ და ანოდიზირებულ სუბსტრატებთან შედარებით.საუკეთესო შედეგები მიღწეული იქნა ლაზერის ენერგიით დაახლოებით 0.2 J/Pulse/cm2, სადაც ერთი წრის ათვლის სიმტკიცე გაუმჯობესდა 600-700%-ით დაუმუშავებელ Al-ის შენადნობთან შედარებით და 40%-ით ქრომის მჟავას ანოდირების წინასწარ დამუშავებასთან შედარებით.
მარცხის რეჟიმი შეიცვალა წებოვანიდან შეკრულზე, რადგან მკურნალობის დროს ლაზერული იმპულსების რაოდენობა გაიზარდა.ეს უკანასკნელი ფენომენი დაკავშირებულია მორფოლოგიურ ცვლილებებთან, როგორც ეს გამოვლინდა ელექტრონული მიკროსკოპით, და ქიმიურ მოდიფიკაციასთან, როგორც ეს მითითებულია აუგერის და ინფრაწითელი სპექტროსკოპიით.
ლაზერული აბლაციის კიდევ ერთი საინტერესო ეფექტი არის ის ძალა, რომ მას აქვს ზედაპირის შექმნა, რომელიც დროთა განმავლობაში არ იშლება.
ბედის ლაზერიმან დიდი სამუშაო გააკეთა იმის გარკვევაში, თუ როგორ ურთიერთქმედებს ლაზერული წმენდა ზედაპირებთან გასაოცარი გზებით.ალუმინის ლაზერული დამუშავება ქმნის ზედაპირზე პაწაწინა კრატერებს, რომლებიც დნება და თითქმის ერთდროულად მყარდება ზედაპირზე მიკროკრისტალურ ფენად, რომელიც უფრო მდგრადია კოროზიისგან, ვიდრე თავად ალუმინი.
ქვემოთ მოყვანილი დიაგრამის დათვალიერებისას, ის გვიჩვენებს განსხვავებას ლაზერული დამუშავებული ალუმინის გამოყენებით ბმის ათვლის ძალასა და ქიმიურად დამუშავებულ ალუმინს შორის.დროთა განმავლობაში, როდესაც ზედაპირები ექვემდებარება ტენიან გარემოს, ქიმიურად დამუშავებული ზედაპირის უნარი კარგად შეკვრის საგრძნობლად მცირდება, რადგან ტენიანობა იწყებს ზედაპირის კოროზიას, ხოლო ლაზერით დამუშავებული ზედაპირი ინარჩუნებს კოროზიის წინააღმდეგობას რამდენიმე კვირის შემდეგ.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-12-2022
