Произвођачи увек траже производе који су јачи, издржљивији и поузданији, као иу аутомобилском и ваздухопловном сектору.У овој потрази, они често надограђују и замењују системе материјала металним легурама мање густине, боље температуре и отпорности на корозију.Ово произвођачима даје боље упориште на тржишту.
У ствари, то је само пола приче.
Још јача стратешка предност је квантифицирана сигурност у снагу, издржљивост и поузданост производа.
Замена старијих материјала за јаче може бити добар почетак, али такође захтева напредније производне процесе који се ослањају на чистије и ефикасније чишћење површине да би се створиле јаке структуре.Метали као што су легуре алуминијума и напредни материјали као што су полимерни композити од угљеничних влакана, који се често користе у производњи аутомобила и ваздухопловства, захтевају лепљење да би се смањила тежина – када се користе причвршћивачи, тежина се додаје структури – и да би се створили поузданији спојеви.
Традиционалне технике завршне обраде алуминијума укључују пескарење, брисање растварачем, након чега следи брушење (користећи јастучић за рибање) или елоксирање.Лепљење отвара врата аутоматизованијим процесима за које традиционалне завршне обраде нису компатибилне.
Анодизација је чешћа у ваздухопловним апликацијама где се овај скупљи и строжи препарат користи за испуњавање строгих спецификација.Инхерентна варијабилност техника пескарења и ручне абразије јасно показује да је потребан више контролисан процес.
Ласерско чишћење или ласерска аблација попуњава ову празнину у процесу као прецизнији, еколошки прихватљив, аутоматизован и ефикасан метод обраде металних и композитних површина за чишћење.Врсте контаминације које се налазе на површини ових материјала лако се уклањају ласерском обрадом.
Пошто је ласерско чишћење толико моћно, важно је знати тачно како утиче на вашу површину.Разлику између правилно третиране површине и недовољно или превише третиране површине може бити изузетно тешко проценити.Са технологијом квантитативне верификације процеса осетљивом и прецизном као и сам ласерски процес, произвођачи могу бити сигурни да су њихове металне и композитне површине потпуно спремне за лепљење.
Следећи Фортуне ласер ће вам дати детаљан увод у разлоге за избор ласерског чишћења.
1 –Шта је ласерско чишћење?
Ласерски третман је изузетно прецизна, термичка техника чишћења која делује уклањањем (аблацијом) ситних фракција површине материјала кроз фокусирани, често пулсирајући, ласерски зрак.Ласер зрачи површину да би уклонио атоме и може се користити за бушење изузетно малих, дубоких рупа кроз веома тврде материјале, производећи танке филмове или наночестице на површини.
Овај процес чишћења површине је толико ефикасан због своје способности да циља тако мале слојеве загађивача и остатака.Алуминијумске површине садрже оксиде и уља за подмазивање који су штетни за адхезивне спојеве, а композити често задржавају остатке отпуштања буђи и друге силиконске загађиваче који не могу да формирају јаке хемијске везе са лепком.
Када се лепак нанесе на површину са једним од ових остатака, он ће покушати да хемијски приања за уља и силикон на неколико горњих молекуларних слојева материјала.Ове везе су изузетно слабе и неизбежно ће пропасти било током тестова перформанси или током употребе производа.Када се спојеви ломе на месту где се сусрећу површина и лепак или премаз, то се назива квар на површини.Отказивање кохезије током тестирања на смицање у кругу је када се лом деси унутар самог лепка.Ово указује на веома јаку везу и састављену структуру која је еластична и дуготрајна.
Кохезивни недостатак ових композитних узорака који су обрађени ласером показује лепак на обе стране материјала који се лепе.
Интерфазиони квар ових композитних узорака који нису третирани показује да се лепак залепио само за једну страну и потпуно отпустио другу.
Када имате кохезивни неуспех, имате међуфазну везу која се не пушта узалуд.Површински третмани имају за циљ модификацију површине како би се уклонили загађивачи и створила или открила површина која ће бити у стању да се хемијски споји са лепком за трајне и поуздане везе.
2- Како знати да ли је ваша површина третирана ласером спремна за лепљење
Мерење контактног угла, попут оних поменутих у ИЈАА раду који се користи за разумевање деградације третмана прековремено, изузетно су добар начин праћења и верификације процеса ласерског чишћења.
Мерење контактног угла је осетљиво на молекуларне промене које се дешавају на површини која се третира ласером.Кап течности стављена на површину ће порасти или пасти тачно у односу на количину микроскопске контаминације на површини.Мерење контактног угла је немилосрдан показатељ пријањања и може понудити јасноћу и видљивост у томе колико је снага третмана усклађена са потребама за чишћењем материјала.
Мерење контактног угла у лепој корелацији са променама у нивоима загађивача које се примећују методама спектроскопије.Већина прецизних мерења загађивача на површинама се врши помоћу опреме коју произвођачи не могу купити и која се ионако не може користити на стварним деловима који се стварно производе.
Мерење контактног угла може се извршити непосредно пре и после третмана на производној линији саупутствоилиаутоматизовани алати за мерење.Баш као што ласерско чишћење замењује застареле методе припреме површине због потреба за аутоматизацијом велике количине, високо прецизне производње, мерења контактног угла такође чине субјективне и непрецизне тестове квалитета површине као што су дине мастила и тестови за пробијање воде застарелим.
Тестови перформанси чврстоће испитују само узорак материјала који се обрађује, повећавајући стопу отпада и не дајући никакве индикације како да се створи јача веза.Контактни углови, када се користе у целој производној линији, могу да укажу тачно на то где процес захтева подешавање, и могу пружити увид у то шта треба да се подеси и у којој мери.
3- Зашто користити ласерско чишћење?
Било је много сјајних истраживања о начинима на које ласерски површински третман побољшава адхезију.На пример,рад објављен у Јоурнал оф Адхесионистраживао колико се снага зглобова побољшава ласерским чишћењем за разлику од традиционалних метода.
„Експериментални резултати показују да је површинска обрада предадхезионим ласером значајно побољшала отпорност на смицање модификованих епоксидних алуминијумских узорака у поређењу са необрађеним и анодизираним подлогама.Најбољи резултати су добијени са ласерском енергијом од око 0,2 Ј/Пулс/цм2 где је отпорност на смицање у једном кругу побољшана за 600-700% у поређењу са нетретираном Ал легуром и за 40% у поређењу са претходном елоксацијом хромном киселином.
Начин неуспеха се променио са адхезивног на кохезивни како се број ласерских импулса повећавао током третмана.Последњи феномен је у корелацији са морфолошким променама које су откривене електронском микроскопијом и хемијском модификацијом као што је назначено Аугер и инфрацрвеном спектроскопијом.
Још један занимљив ефекат ласерске аблације је моћ коју има да створи површину која се не деградира током времена.
Фортуне Ласерје урадио велики посао истражујући како ласерско чишћење реагује са површинама на неке изненађујуће начине.Ласерска обрада алуминијума ствара ситне кратере на површини који се топе и готово истовремено стврдњавају у микро кристални слој на површини који је чак отпорнији на корозију од самог алуминијума.
Гледајући доњи графикон, он показује разлику између чврстоће на смицање везе помоћу алуминијума који је ласерски третиран и алуминијума који је хемијски третиран.Током времена, како су површине биле изложене влажном окружењу, способност хемијски третиране површине да се добро везује значајно опада јер влага почиње да кородира површину, док површина третирана ласером задржава отпорност на корозију након неколико недеља излагања.
Време поста: 12.08.2022
