Өндірушілер әрқашан күштірек, берік және сенімдірек өнімдерді, сондай-ақ автомобиль және аэроғарыш салаларында жасауға ұмтылады.Осы мақсатта олар материал жүйелерін жиі жаңартып, тығыздығы төмен, температура мен коррозияға төзімді металл қорытпаларымен ауыстырады.Бұл өндірушілерге нарықта жақсы орын береді.
Негізі бұл әңгіменің жартысы ғана.
Одан да күшті стратегиялық артықшылық - өнімнің беріктігі, беріктігі және сенімділігі туралы сандық сенімділік.
Ескі материалдарды күштірекіне ауыстыру жақсы бастама болуы мүмкін, бірақ ол сонымен қатар күшті құрылымдарды жасау үшін бетті тазартуға және тиімдірек тазалауға негізделген жетілдірілген өндіріс процестерін қажет етеді.Автокөлік және аэроғарыш өндірісінде жиі қолданылатын алюминий қорытпалары және көміртекті талшықты полимер композиттері сияқты жетілдірілген материалдар салмақты азайту үшін байланыстыруды қажет етеді - бекіткіштер пайдаланылған кезде құрылымға салмақ қосылады - және сенімдірек қосылыстар жасау үшін.
Алюминийді өңдеудің дәстүрлі әдістеріне құм себу, еріткішпен сүрту, содан кейін ұнтақтау (тазалау тақтасын пайдалану) немесе анодтау кіреді.Жабысқақ байланыстыру дәстүрлі әрлеу үйлесімді емес автоматтандырылған процестерге есік ашады.
Анодтау аэроғарыштық қолданбаларда жиі кездеседі, мұнда бұл қымбатырақ және қатаң дайындық қатаң сипаттамаларды қанағаттандыру үшін қолданылады.Құмды қопсыту және қолмен сүрту әдістерінің өзіндік өзгермелілігі анағұрлым бақыланатын процестің қажет екенін анық көрсетеді.
Лазерлік тазалау немесе лазерлік абляция металл және композиттік беттерді тазалауға арналған өңдеудің дәлірек, экологиялық таза, автоматтандырылған және тиімді әдісі ретінде осы процестегі бос орынды толтырады.Бұл материалдардың бетінде табылған ластану түрлері лазерлік өңдеу арқылы оңай жойылады.
Лазерлік тазалау өте күшті болғандықтан, оның бетіңізге қалай әсер ететінін білу өте маңызды.Дұрыс өңделген бет пен аз немесе артық өңделген бет арасындағы айырмашылықты бағалау өте қиын болуы мүмкін.Процестерді сандық тексеру технологиясы лазерлік процестің өзі сияқты сезімтал және дәл болғандықтан, өндірушілер металл және композиттік беттері жабыстыруға толық дайын екеніне сенімді бола алады.
Келесі Fortune лазері лазерлік тазалауды таңдаудың себептерімен егжей-тегжейлі таныстыруға мүмкіндік береді.
1 –Лазерлік тазалау дегеніміз не?
Лазерлік өңдеу – фокусталған, жиі импульстік лазер сәулесі арқылы материал бетінің ұсақ бөліктерін жою (абляция) арқылы жұмыс істейтін өте дәл, термиялық тазалау әдісі.Лазер атомдарды жою үшін бетті сәулелендіреді және өте қатты материалдар арқылы өте кішкентай, терең тесіктерді бұрғылау, бетінде жұқа қабықшалар немесе нанобөлшектерді шығару үшін пайдаланылуы мүмкін.
Бұл бетті тазалау процесі ластаушы заттар мен қалдықтардың осындай кішкентай қабаттарын нысанаға алу қабілетіне байланысты өте тиімді.Алюминий беттерінде жабысқақ біріктіруге зиян келтіретін оксидтер мен майлау майлары бар, ал композиттер көбінесе желіммен күшті химиялық байланыс жасай алмайтын қалдық зең шығарындыларын және басқа силиконды ластаушы заттарды сақтайды.
Осы қалдықтардың біреуі бар бетке желім жағылған кезде, ол материалдың жоғарғы бірнеше молекулалық қабаттарындағы майлар мен силиконға химиялық түрде жабысуға тырысады.Бұл байланыстар өте әлсіз және өнімділік сынақтары кезінде немесе өнімді пайдалану кезінде сөзсіз сәтсіздікке ұшырайды.Беткей мен желім немесе жабын түйісетін жерде буындар үзілсе, бұл аралық бұзылу деп аталады.Айналмалы ығысуды сынау кезіндегі когезияның бұзылуы желімнің өзінде үзілу болып табылады.Бұл өте берік байланыс пен икемді және ұзаққа созылатын құрастырылған құрылымды көрсетеді.
Лазермен өңделген осы композициялық үлгілердің біріктірілмеуі жабыстырылатын материалдардың екі жағындағы желімді көрсетеді.
Өңделмеген осы композициялық үлгілердің беткі қабатының бұзылуы желімнің тек бір жағына жабысып, екіншісін толығымен босатып жіберетінін көрсетеді.
Біріктірілген сәтсіздікке ұшыраған кезде, сізде бос орын бермейтін аралық байланыс бар.Беттік өңдеулер ластаушы заттарды кетіру үшін бетті өзгертуге және берік және сенімді байланыстар үшін желіммен химиялық түрде балқытуға қабілетті бетті жасауға немесе ашуға бағытталған.
2- Лазермен өңделген бетіңіз жабысуға дайын екенін қалай білуге болады
Байланыс бұрышының өлшемдері, мысалы, IJAA қағазында айтылған, артық уақыттағы емдеудің нашарлауын түсіну үшін қолданылатындар, лазерлік тазалау процестерін бақылаудың және тексерудің өте жақсы әдісі болып табылады.
Байланыс бұрышын өлшеу лазермен өңделетін бетінде болып жатқан молекулалық өзгерістерге сезімтал.Бетіне орналастырылған сұйықтық тамшысы беттегі микроскопиялық ластану мөлшеріне дәл сәйкес көтеріледі немесе төмендейді.Байланыс бұрышының өлшемдері адгезияның тынымсыз көрсеткіші болып табылады және өңдеудің беріктігі материалдардың тазалау қажеттіліктеріне қаншалықты сәйкес келетініне айқындық пен көрінуді ұсына алады.
Байланыс бұрышының өлшемдері спектроскопиялық әдістермен алынған ластаушы деңгейлердегі өзгерістермен тамаша сәйкес келеді.Беткейлердегі ластаушы заттардың көпшілігін дәлдікпен өлшеу өндірушілер сатып алу мүмкін емес және бәрібір шын мәнінде өндірілетін нақты бөлшектерде қолданыла алмайтын жабдықпен орындалады.
Байланыс бұрышын өлшеуді өндірістік желіде өңдеуден бұрын және кейін бірден орындауға боладынұсқаулықнемесеавтоматтандырылған өлшеу құралдары.Лазермен тазалау жоғары көлемді, жоғары дәлдіктегі өндірісті автоматтандыру қажеттіліктеріне байланысты ескірген бетті дайындау әдістерін алмастыратыны сияқты, жанасу бұрышын өлшеу де сия сиялары және суды бұзу сынақтары сияқты бет сапасының субъективті және дәл емес сынақтарын ескіреді.
Беріктік өнімділігі сынақтары өңделетін материалдардың үлгісін ғана тексереді, сынықтарды көбейтеді және күшті байланыстыруды қалай жасауға болатынын көрсетпейді.Өндіріс желісінде пайдаланылған кезде байланыс бұрыштары процестің дәл қай жерде түзетуді қажет ететінін көрсете алады және нені түзету қажет және қаншалықты дәрежеде түсінік бере алады.
3- Неліктен лазерлік тазалауды қолдану керек?
Лазерлік бетті өңдеудің адгезияны жақсарту жолдары туралы көптеген тамаша зерттеулер жүргізілді.Мысалы,Journal of Adhesion журналында жарияланған мақалаДәстүрлі әдістерге қарағанда лазерлік тазалау арқылы буын беріктігінің қаншалықты жоғарылағаны зерттелді.
«Тәжірибе нәтижелері алдын ала адгезиялық лазермен өңдеу өңделмеген және анодталған субстраттармен салыстырғанда модификацияланған эпоксидті алюминий үлгілерінің ығысу беріктігін айтарлықтай жақсартқанын көрсетеді.Ең жақсы нәтижелер шамамен 0,2 Дж/Импульс/см2 лазер энергиясымен алынды, мұнда бір айналымдағы ығысу беріктігі өңделмеген Al қорытпасымен салыстырғанда 600-700%-ға және хром қышқылын анодтайтын алдын ала өңдеумен салыстырғанда 40%-ға жақсарды.
Емдеу кезінде лазерлік импульстардың саны көбейгендіктен ақаулық режимі адгезивтен когезияға өзгерді.Соңғы құбылыс электронды микроскопия арқылы анықталған морфологиялық өзгерістермен және Auger және инфрақызыл спектроскопия көрсеткендей химиялық модификациямен байланысты болды.
Лазерлік абляцияның тағы бір қызықты әсері - уақыт өте келе бұзылмайтын бетті жасау күші.
Fortune лазерілазерлік тазалау кейбір таңқаларлық жолдармен беттермен қалай әрекеттесетінін зерттейтін үлкен жұмыс жасады.Алюминийді лазерлік өңдеу бетінде кішкентай кратерлерді жасайды, олар балқиды және бір уақытта алюминийдің өзінен де коррозияға төзімді бетінде микрокристалды қабатқа айналады.
Төмендегі кестеге қарасақ, ол лазермен өңделген алюминий мен химиялық өңдеуден өткен алюминийді пайдаланатын байланыстың ығысу күші арасындағы айырмашылықты көрсетеді.Уақыт өте келе, беттер ылғалды ортаның әсеріне ұшырағандықтан, химиялық өңделген беттің жақсы жабысу қабілеті айтарлықтай төмендейді, себебі ылғал бетті коррозияға ұшырата бастайды, ал лазермен өңделген бет бірнеше апталық әсерден кейін коррозияға төзімділігін сақтайды.
Жіберу уақыты: 12 тамыз 2022 ж
