제조업체는 자동차 및 항공우주 분야뿐만 아니라 항상 더 강하고 내구성이 있으며 신뢰할 수 있는 제품을 만들기 위해 노력하고 있습니다.이러한 추구에서 그들은 재료 시스템을 더 낮은 밀도, 더 나은 온도 및 내부식성 금속 합금으로 자주 업그레이드하고 교체합니다.이를 통해 제조업체는 시장에서 더 나은 발판을 마련할 수 있습니다.
사실 그것은 이야기의 절반에 불과합니다.
훨씬 더 강력한 전략적 이점은 제품의 강도, 내구성 및 신뢰성에 대한 수량화할 수 있는 확실성입니다.
오래된 재료를 더 강한 재료로 교체하는 것은 좋은 시작일 수 있지만 강력한 구조를 만들기 위해 더 깨끗하고 효율적인 표면 청소에 의존하는 고급 제조 공정도 필요합니다.알루미늄 합금과 같은 금속과 자동차 및 항공우주 제조에 자주 사용되는 탄소 섬유 고분자 복합재와 같은 고급 재료는 무게를 줄이고(패스너를 사용할 때 구조에 무게가 추가됨) 보다 안정적인 접합을 만들기 위해 접합이 필요합니다.
전통적인 알루미늄 마감 기술에는 샌드블라스팅, 솔벤트 와이핑, 그라인딩(수세미 사용) 또는 아노다이징이 포함됩니다.접착 결합은 기존 마감재가 호환되지 않는 보다 자동화된 프로세스의 문을 열어줍니다.
아노다이징은 엄격한 사양을 충족하기 위해 더 비싸고 더 엄격한 준비가 사용되는 항공우주 응용 분야에서 더 일반적입니다.샌드블라스팅 및 수동 연마 기술의 고유한 가변성은 보다 제어된 프로세스가 필요하다는 것을 분명히 보여줍니다.
레이저 클리닝 또는 레이저 어블레이션은 세척을 위해 금속 및 복합재 표면을 처리하는 보다 정확하고 환경 친화적이며 자동화 가능하고 효율적인 방법으로 이러한 공정 간극을 채웁니다.이러한 재료의 표면에서 발견되는 오염 유형은 레이저 가공으로 쉽게 제거됩니다.
레이저 클리닝은 매우 강력하기 때문에 표면에 어떤 영향을 미치는지 정확히 아는 것이 중요합니다.적절하게 처리된 표면과 과소 또는 과잉 처리된 표면의 차이는 평가하기가 매우 어려울 수 있습니다.레이저 공정 자체만큼 민감하고 정밀한 정량적 공정 검증 기술을 통해 제조업체는 금속 및 복합재 표면이 본딩 준비가 완료되었음을 확신할 수 있습니다.
다음 Fortune 레이저는 레이저 청소를 선택하는 이유를 자세히 소개합니다.
1 -레이저 클리닝이란?
레이저 처리는 집속되고 종종 펄스가 발생하는 레이저 빔을 통해 재료 표면의 작은 부분을 제거(절제)하는 매우 정밀한 열 세척 기술입니다.레이저는 원자를 제거하기 위해 표면을 조사하고 매우 단단한 재료를 통해 매우 작고 깊은 구멍을 드릴링하여 표면에 박막 또는 나노 입자를 생성하는 데 사용할 수 있습니다.
이 표면 세척 공정은 작은 오염 물질 및 잔류물 층을 표적으로 삼을 수 있기 때문에 매우 효과적입니다.알루미늄 표면에는 접착제 결합에 해로운 산화물과 윤활유가 포함되어 있으며 복합재에는 접착제와 강한 화학적 결합을 형성할 수 없는 잔류 몰드 이형제 및 기타 실리콘 오염 물질이 남아 있는 경우가 많습니다.
이러한 잔류물 중 하나가 존재하는 표면에 접착제를 적용하면 재료의 상위 몇 분자층에 있는 오일과 실리콘에 화학적으로 접착하려고 합니다.이러한 결합은 매우 약하며 성능 테스트 또는 제품 사용 중에 필연적으로 실패합니다.표면과 접착제 또는 코팅이 만나는 지점에서 조인트가 파손될 때 이를 계면 결함이라고 합니다.랩 전단 시험 중 응집 실패는 접착제 자체 내에서 파손이 발생하는 경우입니다.이것은 매우 강한 결합과 탄력 있고 오래 지속되는 조립된 구조를 나타냅니다.
레이저 처리된 이러한 복합재 샘플의 응집 파괴는 접착되는 재료의 양면에 접착제가 있음을 보여줍니다.
처리되지 않은 이러한 복합재 샘플의 계면 파손은 접착제가 한쪽 면에만 달라붙고 다른 면은 완전히 놓아버리는 것을 보여줍니다.
응집 실패가 있을 때, 아무 이유 없이 놓지 않는 계면 결합이 있습니다.표면 처리는 표면을 수정하여 오염 물질을 제거하고 내구성 있고 안정적인 접착을 위해 접착제와 화학적으로 융합할 수 있는 표면을 만들거나 드러내는 것을 목표로 합니다.
2- 레이저 처리된 표면이 접착 준비가 되었는지 확인하는 방법
시간 경과에 따른 처리 저하를 이해하는 데 사용되는 IJAA 논문에 언급된 것과 같은 접촉각 측정은 레이저 청소 프로세스를 모니터링하고 확인하는 매우 좋은 방법입니다.
접촉각 측정은 레이저 처리되는 표면에서 발생하는 분자 변화에 민감합니다.표면에 놓인 액체 방울은 표면의 미세한 오염의 양과 정확히 관련하여 상승하거나 하강합니다.접촉각 측정은 끈질긴 접착 지표이며 처리 강도가 재료의 세척 요구 사항과 어떻게 일치하는지에 대한 명확성과 가시성을 제공할 수 있습니다.
접촉각 측정은 분광법으로 포착한 오염 물질 수준의 변화와 아름답게 연관됩니다.표면의 오염 물질에 대한 대부분의 정밀 측정은 제조업체가 구매할 수 없고 실제로 제조되는 실제 부품에 사용할 수 없는 장비로 수행됩니다.
접촉각 측정은 생산 라인에서 처리 직전과 직후에 수행할 수 있습니다.설명서또는자동 측정 도구.대량, 고정밀 제조의 자동화 요구로 인해 레이저 클리닝이 시대에 뒤떨어진 표면 준비 방법을 대체하는 것처럼 접촉각 측정은 또한 다인 잉크 및 워터 브레이크 테스트와 같은 주관적이고 부정확한 표면 품질 테스트를 쓸모 없게 만듭니다.
강도 성능 테스트는 처리 중인 재료의 샘플만 검사하여 스크랩 비율을 추가하고 더 강한 결합을 생성하는 방법에 대한 어떠한 표시도 제공하지 않습니다.접촉각은 생산 라인 전체에서 사용되는 경우 프로세스에서 조정이 필요한 위치를 정확히 가리킬 수 있으며 조정이 필요한 항목과 범위에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
3- 레이저 클리닝을 사용하는 이유는 무엇입니까?
레이저 표면 처리가 접착력을 향상시키는 방법에 대한 훌륭한 연구가 많이 있었습니다.예를 들어,Journal of Adhesion에 게재된 논문기존 방법과 달리 레이저 클리닝을 통해 관절 강도가 얼마나 향상되는지 조사했습니다.
“실험 결과에 따르면 접착 전 레이저 표면 처리는 처리되지 않은 양극 산화 기판에 비해 변성 에폭시 결합 알루미늄 시편의 전단 강도를 크게 향상시켰습니다.약 0.2 J/Pulse/cm2의 레이저 에너지에서 가장 좋은 결과를 얻었으며 단일 랩 전단 강도는 미처리 Al 합금에 비해 600-700%, 크롬산 아노다이징 전처리에 비해 40% 향상되었습니다.
치료 중 레이저 펄스 수가 증가함에 따라 실패 모드가 접착에서 응집으로 변경되었습니다.후자의 현상은 전자 현미경으로 밝혀진 형태 변화와 Auger 및 적외선 분광법으로 나타난 화학적 변형과 관련이 있습니다.”
레이저 어블레이션의 또 다른 흥미로운 효과는 시간이 지나도 열화되지 않는 표면을 만드는 능력입니다.
포춘 레이저레이저 클리닝이 몇 가지 놀라운 방식으로 표면과 상호 작용하는 방식을 조사하는 훌륭한 작업을 수행했습니다.알루미늄을 레이저로 처리하면 표면에 작은 크레이터가 생성되어 녹아서 거의 동시에 알루미늄 자체보다 내부식성이 훨씬 더 강한 표면의 미세 결정층으로 응고됩니다.
아래 차트를 보면 레이저 처리된 알루미늄과 화학적으로 처리된 알루미늄을 사용한 결합의 전단 강도의 차이를 보여줍니다.시간이 지남에 따라 표면이 습한 환경에 노출되면 수분이 표면을 부식시키기 시작하기 때문에 화학적으로 처리된 표면의 접착력이 크게 감소하는 반면 레이저 처리된 표면은 몇 주 동안 노출된 후에도 내식성을 유지합니다.
레이저 클리닝에 대해 더 알고 싶거나 자신에게 가장 적합한 레이저 클리닝 기계를 구매하고 싶다면 저희 웹사이트에 메시지를 남기고 저희에게 직접 이메일을 보내주세요!
게시 시간: 2022년 8월 12일
