Các nhà sản xuất luôn tìm cách tạo ra những sản phẩm mạnh hơn, bền hơn và đáng tin cậy hơn, cũng như trong lĩnh vực ô tô và hàng không vũ trụ.Để theo đuổi mục tiêu này, họ thường xuyên nâng cấp và thay thế các hệ thống vật liệu bằng các hợp kim kim loại có mật độ thấp hơn, nhiệt độ tốt hơn và chống ăn mòn.Điều này mang lại cho các nhà sản xuất một chỗ đứng tốt hơn trên thị trường.
Trên thực tế, đó chỉ là một nửa câu chuyện.
Một lợi thế chiến lược thậm chí còn mạnh mẽ hơn là sự chắc chắn có thể định lượng được về sức mạnh, độ bền và độ tin cậy của sản phẩm.
Trao đổi các vật liệu cũ hơn để lấy những vật liệu bền hơn có thể là một khởi đầu tốt, nhưng nó cũng đòi hỏi các quy trình sản xuất tiên tiến hơn dựa trên việc làm sạch bề mặt sạch hơn và hiệu quả hơn để tạo ra các cấu trúc chắc chắn.Các kim loại như hợp kim nhôm và vật liệu tiên tiến như vật liệu tổng hợp polyme sợi carbon, thường được sử dụng trong sản xuất ô tô và hàng không vũ trụ, yêu cầu liên kết để giảm trọng lượng – khi sử dụng ốc vít, trọng lượng được thêm vào cấu trúc – và để tạo ra các khớp đáng tin cậy hơn.
Các kỹ thuật hoàn thiện nhôm truyền thống bao gồm phun cát, lau dung môi, tiếp theo là mài (sử dụng miếng cọ rửa) hoặc anot hóa.Liên kết keo mở ra cơ hội cho các quy trình tự động hóa hơn mà các lớp hoàn thiện truyền thống không tương thích.
Anodizing phổ biến hơn trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, nơi quá trình chuẩn bị đắt tiền hơn và nghiêm ngặt hơn này được sử dụng để đáp ứng các thông số kỹ thuật nghiêm ngặt.Sự thay đổi vốn có của kỹ thuật phun cát và mài mòn thủ công cho thấy rõ ràng rằng cần có một quy trình được kiểm soát chặt chẽ hơn.
Làm sạch bằng laser hoặc cắt bỏ bằng laser lấp đầy khoảng trống của quy trình này như một phương pháp chính xác hơn, thân thiện với môi trường, tự động hóa và hiệu quả hơn để xử lý các bề mặt kim loại và composite để làm sạch.Các loại ô nhiễm được tìm thấy trên bề mặt của các vật liệu này dễ dàng được loại bỏ bằng quá trình xử lý bằng laser.
Vì quá trình làm sạch bằng tia laser rất mạnh nên điều quan trọng là phải biết chính xác nó ảnh hưởng đến bề mặt của bạn như thế nào.Sự khác biệt giữa bề mặt được xử lý đúng cách và bề mặt được xử lý kém hoặc quá mức có thể cực kỳ khó đánh giá.Với công nghệ xác minh quy trình định lượng nhạy cảm và chính xác như chính quy trình laser, các nhà sản xuất có thể tự tin rằng bề mặt kim loại và composite của họ đã hoàn toàn sẵn sàng để dán.
Sau đây Fortune laser sẽ giới thiệu chi tiết cho bạn những lý do nên chọn làm sạch bằng laser.
1 –Làm sạch bằng laze là gì?
Xử lý bằng laser là một kỹ thuật làm sạch bằng nhiệt cực kỳ chính xác, hoạt động bằng cách loại bỏ (lột bỏ) các phần nhỏ của bề mặt vật liệu thông qua một chùm tia laser tập trung, thường có xung.Tia laze chiếu xạ bề mặt để loại bỏ các nguyên tử và có thể được sử dụng để khoan các lỗ sâu, cực nhỏ xuyên qua các vật liệu rất cứng, tạo ra màng mỏng hoặc hạt nano trên bề mặt.
Quá trình làm sạch bề mặt này rất hiệu quả vì khả năng nhắm mục tiêu các lớp chất gây ô nhiễm và cặn nhỏ như vậy.Bề mặt nhôm có chứa oxit và dầu bôi trơn gây bất lợi cho chất kết dính và vật liệu tổng hợp thường giữ lại chất thải nấm mốc còn sót lại và các chất gây ô nhiễm silicon khác không thể tạo liên kết hóa học mạnh với chất kết dính.
Khi một chất kết dính được áp dụng cho một bề mặt có một trong những chất cặn này, nó sẽ cố gắng bám dính về mặt hóa học với dầu và silicone ở một số lớp phân tử trên cùng của vật liệu.Các liên kết này cực kỳ yếu và chắc chắn sẽ bị hỏng trong quá trình kiểm tra hiệu suất hoặc trong quá trình sử dụng sản phẩm.Khi các mối nối bị gãy tại điểm mà bề mặt và chất kết dính hoặc lớp phủ gặp nhau, điều này được gọi là lỗi giao diện.Sự cố kết dính trong quá trình thử nghiệm cắt lớp lót là khi sự đứt gãy xảy ra trong chính chất kết dính.Đây là dấu hiệu của một liên kết rất mạnh và một cấu trúc lắp ráp có tính đàn hồi và lâu dài.
Sự cố kết của các mẫu composite đã được xử lý bằng laser này cho thấy chất kết dính trên cả hai mặt của vật liệu được kết dính.
Sự hư hỏng bề mặt của các mẫu composite không được xử lý này cho thấy chất kết dính chỉ dính vào một mặt và bong ra hoàn toàn ở mặt còn lại.
Khi bạn gặp thất bại cố kết, bạn có một mối liên kết không dễ dàng buông bỏ.Các phương pháp xử lý bề mặt nhằm mục đích sửa đổi bề mặt để loại bỏ các chất gây ô nhiễm và tạo ra hoặc để lộ một bề mặt có thể kết hợp hóa học với chất kết dính để tạo ra các liên kết bền và đáng tin cậy.
2- Làm thế nào để biết bề mặt được xử lý bằng laser của bạn đã sẵn sàng để kết dính hay chưa
Các phép đo góc tiếp xúc, giống như các phép đo được đề cập trong bài báo IJAA được sử dụng để hiểu sự xuống cấp của các phương pháp xử lý theo thời gian, là một cách đặc biệt tốt để theo dõi và xác minh các quy trình làm sạch bằng laser.
Phép đo góc tiếp xúc nhạy cảm với những thay đổi phân tử đang xảy ra trên bề mặt được xử lý bằng laser.Giọt chất lỏng đặt trên bề mặt sẽ tăng hoặc giảm tương ứng chính xác với lượng ô nhiễm cực nhỏ trên bề mặt.Các phép đo góc tiếp xúc là một chỉ báo không ngừng về độ bám dính và có thể mang lại sự rõ ràng và khả năng hiển thị về mức độ phù hợp của cường độ xử lý với nhu cầu làm sạch của vật liệu.
Các phép đo góc tiếp xúc tương quan tốt với những thay đổi về mức độ chất gây ô nhiễm được xác định bằng phương pháp quang phổ.Hầu hết các phép đo chính xác về chất gây ô nhiễm trên bề mặt đều được thực hiện bằng thiết bị mà các nhà sản xuất không thể mua được và không thể sử dụng trên các bộ phận thực sự đang được sản xuất.
Các phép đo góc tiếp xúc có thể được thực hiện ngay trước và sau khi xử lý trên dây chuyền sản xuất vớithủ cônghoặc làcông cụ đo lường tự động.Giống như việc làm sạch bằng laze thay thế các phương pháp chuẩn bị bề mặt đã lỗi thời do nhu cầu tự động hóa của sản xuất khối lượng lớn, độ chính xác cao, các phép đo góc tiếp xúc cũng làm cho các phép thử chất lượng bề mặt chủ quan và thiếu chính xác như mực dyne và phép thử phá vỡ nước trở nên lỗi thời.
Các bài kiểm tra hiệu suất về độ bền chỉ kiểm tra một mẫu vật liệu đang được xử lý, thêm vào tỷ lệ phế liệu và không đưa ra bất kỳ dấu hiệu nào về cách tạo ra một liên kết mạnh hơn.Các góc tiếp xúc, khi được sử dụng trong toàn bộ dây chuyền sản xuất, có thể chỉ ra chính xác nơi quy trình yêu cầu điều chỉnh và có thể cung cấp thông tin chi tiết về những gì cần được điều chỉnh và ở mức độ nào.
3- Tại sao nên sử dụng Làm sạch bằng Laser?
Đã có rất nhiều nghiên cứu tuyệt vời về cách xử lý bề mặt bằng laser cải thiện độ bám dính.Ví dụ,một bài báo đăng trên Tạp chí Độ bám dínhđã khám phá mức độ bền của khớp được tăng cường bằng cách làm sạch bằng tia laser trái ngược với các phương pháp truyền thống.
“Các kết quả thử nghiệm chỉ ra rằng xử lý bề mặt bằng laze kết dính trước đã cải thiện đáng kể độ bền cắt của các mẫu nhôm được liên kết bằng epoxy biến tính so với các chất nền không được xử lý và anot hóa.Kết quả tốt nhất thu được với năng lượng laser khoảng 0,2 J/Xung/cm2 trong đó độ bền cắt một vòng được cải thiện 600-700% so với hợp kim Al không được xử lý và 40% so với tiền xử lý anot hóa axit cromic.
Chế độ thất bại đã thay đổi từ dính sang dính khi số lượng xung laser tăng lên trong quá trình điều trị.Hiện tượng thứ hai có tương quan với những thay đổi về hình thái như được tiết lộ bởi kính hiển vi điện tử và sự biến đổi hóa học như được chỉ ra bởi Auger và quang phổ hồng ngoại.”
Một hiệu ứng thú vị khác của quá trình cắt bỏ bằng laser là khả năng tạo ra một bề mặt không bị xuống cấp theo thời gian.
may mắn lazeđã hoàn thành xuất sắc việc tìm hiểu cách thức làm sạch bằng laser tương tác với các bề mặt theo một số cách đáng ngạc nhiên.Xử lý nhôm bằng laser tạo ra các miệng hố nhỏ trên bề mặt tan chảy và gần như đồng thời đông đặc lại thành một lớp vi tinh thể trên bề mặt, lớp này thậm chí còn có khả năng chống ăn mòn cao hơn cả bản thân nhôm.
Nhìn vào biểu đồ bên dưới, nó cho thấy sự khác biệt giữa độ bền cắt của liên kết sử dụng nhôm đã được xử lý bằng laser và nhôm đã được xử lý hóa học.Theo thời gian, khi các bề mặt tiếp xúc với môi trường ẩm ướt, khả năng liên kết tốt của bề mặt được xử lý hóa học giảm đáng kể do độ ẩm bắt đầu ăn mòn bề mặt, trong khi bề mặt được xử lý bằng laser vẫn giữ được khả năng chống ăn mòn sau nhiều tuần tiếp xúc.
Thời gian đăng bài: 12-Aug-2022
