Gamintojai visada siekia, kad gaminiai būtų tvirtesni, patvaresni ir patikimesni, taip pat automobilių ir kosmoso sektoriuose.Šiuo tikslu jie dažnai atnaujina ir pakeičia medžiagų sistemas mažesnio tankio, geresnės temperatūros ir atsparumo korozijai metalų lydiniais.Tai leidžia gamintojams geriau įsitvirtinti rinkoje.
Tiesą sakant, tai tik pusė istorijos.
Dar stipresnis strateginis pranašumas yra kiekybinis tikrumas dėl gaminio stiprumo, ilgaamžiškumo ir patikimumo.
Senesnių medžiagų keitimas tvirtesnėmis gali būti gera pradžia, tačiau tam taip pat reikia pažangesnių gamybos procesų, kurie priklauso nuo švaresnio ir efektyvesnio paviršiaus valymo, kad būtų sukurtos tvirtos struktūros.Metalus, tokius kaip aliuminio lydiniai, ir pažangias medžiagas, tokias kaip anglies pluošto polimerų kompozitai, dažnai naudojami automobilių ir kosmoso gamyboje, reikia suklijuoti, kad būtų sumažintas svoris – kai naudojamos tvirtinimo detalės, svoris pridedamas prie konstrukcijos – ir sukurti patikimesnes jungtis.
Tradiciniai aliuminio apdailos būdai apima smėliavimą, valymą tirpikliu, po to šlifavimą (naudojant šveitimo šluostę) arba anodavimą.Klijavimas atveria duris labiau automatizuotiems procesams, kuriems tradicinė apdaila nėra suderinama.
Anodavimas yra labiau paplitęs aviacijos ir kosmoso srityse, kur šis brangesnis ir griežtesnis preparatas naudojamas siekiant atitikti griežtas specifikacijas.Smėliavimo ir rankinio šlifavimo metodų kintamumas aiškiai rodo, kad reikia labiau kontroliuojamo proceso.
Valymas lazeriu arba lazerinė abliacija užpildo šią proceso spragą kaip tikslesnis, ekologiškesnis, automatizuojamas ir efektyvesnis metalinių ir kompozitinių paviršių valymo būdas.Šių medžiagų paviršiuje esantys užteršimo tipai lengvai pašalinami apdorojant lazeriu.
Kadangi valymas lazeriu yra labai galingas, labai svarbu tiksliai žinoti, kaip jis veikia jūsų paviršių.Gali būti labai sunku įvertinti skirtumą tarp tinkamai apdoroto paviršiaus ir nepakankamai arba per daug apdoroto paviršiaus.Naudojant kiekybinio proceso patikros technologiją, kuri yra tokia jautri ir tiksli kaip ir pats lazerinis procesas, gamintojai gali būti tikri, kad jų metaliniai ir kompozitiniai paviršiai yra visiškai paruošti klijavimui.
Šis Fortune lazeris išsamiai supažindins su valymo lazeriu pasirinkimo priežastimis.
1 –Kas yra valymas lazeriu?
Gydymas lazeriu yra itin tikslus terminio valymo metodas, kurio metu fokusuotu, dažnai impulsiniu, lazerio spinduliu pašalinamos (abliuojamos) mažytės medžiagos paviršiaus dalys.Lazeris apšvitina paviršių, kad pašalintų atomus ir gali būti naudojamas gręžiant itin mažas, gilias skylutes per labai kietas medžiagas, sukuriant plonas plėveles arba nanodaleles ant paviršiaus.
Šis paviršiaus valymo procesas yra toks efektyvus, nes jis gali pašalinti tokius mažus teršalų ir likučių sluoksnius.Aliuminio paviršiuose yra oksidų ir tepalinių alyvų, kurios kenkia klijų sujungimui, o kompozitai dažnai išlaiko likučius nuo formų ir kitų silikono teršalų, kurie negali sudaryti stiprių cheminių jungčių su klijais.
Kai klijai užtepami ant paviršiaus, kuriame yra vienas iš šių likučių, jie bandys chemiškai sukibti su alyvomis ir silikonu, esančiu keliuose viršutiniuose medžiagos molekuliniuose sluoksniuose.Šios jungtys yra labai silpnos ir neišvengiamai žlugs tiek atliekant veikimo testus, tiek naudojant gaminį.Kai jungtys nutrūksta toje vietoje, kur susilieja paviršius ir klijai arba danga, tai vadinama sąsajos gedimu.Sanglaudos gedimas atliekant juosmens šlyties bandymą yra tada, kai lūžta patys klijai.Tai rodo labai stiprų ryšį ir surinktą struktūrą, kuri yra elastinga ir ilgaamžė.
Šių sudėtinių mėginių, apdorotų lazeriu, rišlumas rodo, kad abiejose klijuojamų medžiagų pusėse yra klijų.
Šių neapdorotų sudėtinių mėginių sąsajos gedimas rodo, kad klijai prilipo tik prie vienos pusės, o kitą visiškai paleido.
Kai patiriate darnų nesėkmę, turite sąsajų ryšį, kuris nepaleidžia veltui.Paviršiaus apdorojimu siekiama modifikuoti paviršių, pašalinti teršalus ir sukurti arba atskleisti paviršių, kuris galėtų chemiškai susilieti su klijais, kad sukibimas būtų patvarus ir patikimas.
2– Kaip sužinoti, ar jūsų lazeriu apdorotas paviršius yra paruoštas sukibimui
Kontaktinio kampo matavimai, kaip ir tie, kurie paminėti IJAA dokumente, naudojami norint suprasti gydymo pablogėjimą viršvalandžių metu, yra išskirtinai geras būdas stebėti ir tikrinti valymo lazeriu procesus.
Kontaktinio kampo matavimas yra jautrus molekuliniams pokyčiams, atsirandantiems ant lazeriu apdorojamo paviršiaus.Skysčio lašas, padėtas ant paviršiaus, pakils arba nukris tiksliai atsižvelgiant į mikroskopinio užteršimo kiekį paviršiuje.Kontaktinio kampo matavimai yra nenumaldomas sukibimo rodiklis ir gali suteikti aiškumo bei matomumo, kaip apdorojimo stiprumas yra suderintas su medžiagų valymo poreikiais.
Kontaktinio kampo matavimai puikiai koreliuoja su teršalų lygio pokyčiais, užfiksuotais spektroskopijos metodais.Dauguma tikslių paviršių teršalų matavimų atliekami naudojant įrangą, kurios gamintojai neįmano įsigyti ir kurios negalima naudoti tikroms dalims, kurios vis tiek gaminamos.
Kontaktinio kampo matavimus galima atlikti prieš pat ir po apdorojimo gamybos linijojevadovasarbaautomatiniai matavimo įrankiai.Lygiai taip pat, kaip valymas lazeriu pakeičia pasenusius paviršiaus paruošimo metodus dėl automatizavimo poreikių didelės apimties, didelio tikslumo gamyboje, kontaktinio kampo matavimai taip pat padaro subjektyvius ir netikslius paviršiaus kokybės tyrimus, tokius kaip dyne dažai ir vandens įtrūkimo testai.
Atliekant stiprumo bandymus tiriamas tik apdorojamų medžiagų pavyzdys, pridedamas laužo kiekis ir nenurodoma, kaip sukurti stipresnį ryšį.Kontaktiniai kampai, naudojami visoje gamybos linijoje, gali tiksliai nurodyti, kur procesą reikia koreguoti, ir gali suteikti informacijos apie tai, ką ir kokiu mastu reikia koreguoti.
3- Kodėl verta naudoti valymą lazeriu?
Buvo atlikta daug puikių tyrimų, kaip paviršiaus apdorojimas lazeriu pagerina sukibimą.Pavyzdžiui,žurnale „Journal of Adhesion“ paskelbtas straipsnisištyrė, kiek jungties stiprumą padidina valymas lazeriu, o ne tradiciniai metodai.
„Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad paviršiaus apdorojimas su išankstiniu sukibimu lazeriu žymiai pagerino modifikuotų epoksidinių medžiagų surištų aliuminio bandinių šlyties stiprumą, palyginti su neapdorotais ir anoduotais pagrindais.Geriausi rezultatai buvo gauti, kai lazerio energija buvo maždaug 0,2 J/impulsas/cm2, kai vienos juostos šlyties stipris buvo pagerintas 600–700 %, palyginti su neapdoroto Al lydinio atsparumu, ir 40 %, palyginti su išankstiniu apdorojimu chromo rūgštimi.
Gedimo būdas pasikeitė iš lipnios į vientisą, nes gydymo metu padidėjo lazerio impulsų skaičius.Pastarasis reiškinys buvo koreliuojamas su morfologijos pokyčiais, kaip atskleidė elektroninė mikroskopija, ir chemine modifikacija, kaip rodo Augerio ir infraraudonųjų spindulių spektroskopija.
Kitas įdomus lazerinės abliacijos poveikis yra jo galia sukurti paviršių, kuris laikui bėgant nesuyra.
Fortūnos lazerisatliko puikų darbą tyrinėdama, kaip valymas lazeriu sąveikauja su paviršiais keliais netikėtais būdais.Apdorojant aliuminį lazeriu, paviršiuje susidaro mažyčiai krateriai, kurie ištirpsta ir beveik tuo pačiu metu sukietėja į mikrokristalinį paviršiaus sluoksnį, kuris yra net atsparesnis korozijai nei pats aliuminis.
Žvelgiant į toliau pateiktą diagramą, joje parodytas skirtumas tarp jungties šlyties stiprio naudojant aliuminį, kuris buvo apdorotas lazeriu, ir aliuminio, kuris buvo apdorotas chemiškai.Laikui bėgant, kai paviršiai buvo veikiami drėgnoje aplinkoje, chemiškai apdoroto paviršiaus gebėjimas gerai sukibti žymiai sumažėja, nes drėgmė pradeda ėsdinti paviršių, o lazeriu apdorotas paviršius išlaiko atsparumą korozijai po kelių savaičių poveikio.
Paskelbimo laikas: 2022-08-12
