激光消融系统靶向具有被污染物吸收的纳秒光脉冲的表面,然后通过升华转化为气体。照片积分:适应激光
零件清洗系统传统上分为水系统或溶剂系统。但是,在过去的二十年里,清洁技术的进步为这些传统方法提供了替代品。其中一项技术——激光清洁——在美国的许多行业中越来越受欢迎,因为这种方法既环保又经济。虽然激光清洗(更正式的叫法是激光消融)不是每个应用的理想清洗过程,但它对许多制造商有优势。
这种技术在汽车、航空航天、国防、发电和历史保存应用等行业的应用越来越广泛。熟悉激光清洗的人可能首先想到的是它能去除工件表面的锈和氧化。然而,它在新部件和再制造部件上的应用也是有益的。对于新制造的部件,该工艺用于准备焊接、粘接和涂层的表面,通过去除油、锈和其他表面污染物而不损坏基材。在再制造领域,激光用于剥离油漆、去除涂层和除锈/氧化。
轻型:激光的功能
激光消融可以用手持设备在具有专用过程区域的机器中用手持设备进行手动完成,或者可以结合到完全柔性的机器人单元中。手持应用对于需要大量灵活性的低批量应用特别有用。
激光消融系统靶向具有被污染物吸收的纳秒光脉冲的表面,然后通过升华转化为气体。升华是直接从固体改变到气体的过程,或者当由于快速加热压力而被迫从表面松开污染物时。
激光本身的形状是用光学来塑造的,光束通过一根光纤输送给扫描仪。扫描器用来把激光传送到所要的表面上。污染物从表面清除后,通过包含碎片的萃取系统排出。
烧蚀过程依赖于脉冲、扫描和移动光束通过污染表面进行清洁。
消融过程取决于脉冲,扫描和将光束移到表面上以清洁。脉冲,第一步,使用电源来产生短,受控脉冲释放的目标高能量力,以攻击污染物而不损坏基板。
接下来,扫描通过一系列镜子和光学器件向横跨表面引导脉冲光束发送脉冲。扫描过程以单维线或二维形状划分脉冲激光束跨越零件的区域。除了形状之外,扫描过程还控制脉冲传递到表面上的速度。
当需要处理的区域超过通过扫描产生的图案时,就需要使用手动或自动过程在零件表面移动头部。
为了确保激光清洁成功,必须考虑污染物和正在清洁的部分材料。激光器的功率,其波长,每个脉冲的长度和其穿过工件移动的速度也应该是因素。与激光系统供应商合作至关重要,以确保使用适当的参数来防止在消融过程中造成基板损坏。
看到光了吗?优点和缺点
激光烧蚀是一种经济和环境友好的替代传统的清洁过程,通常使用在类似的应用。然而,根据要清除的污染量和被清洗零件的几何形状,激光清洗可能不是理想的清洗工艺。
手持式激光清洗通常用于需要灵活性的小批量应用。
首先,在决定实施它之前了解激光消融的好处是至关重要的。该过程'消耗删除和相对简单的性质使其成为一些制造商的有吸引力的选择。通常,传统的清洁过程用爆破介质,干冰爆破,酸浸罐,研磨剂和其他具有高运行成本的类似过程进行。这些过程产生了大量的废物,可以具有不良环境影响。
虽然激光清洁有许多应用擅长的应用,但它不是所有应用的适当解决方案。例如,如果污染层太厚(超过500微米)或者目标是除去诸如金属芯片或毛刺的固体颗粒,则它不是适当的方法。还应考虑零件的几何形状。因为消融过程通过瞄准表面上的光束,所以需要对扫描仪接近该表面,这是难以到达在小裂缝内部时难以的。
更多的考虑
当与机器人技术相结合时,激光清洗成为一个高度灵活的过程,可以处理复杂的部件,并取得可重复和可靠的结果。这些类型的应用可能包括准备齿轮、门或其他要焊接的结构部件的表面,或在焊接后过程中从表面去除多余的煤烟。
手持应用通常用于各种表面和形状,例如飞机的表面。还可以存在传统的水性或溶剂基垫圈的应用来在使用激光烧蚀之前从一部分去除芯片以制备用于焊接或粘合过程的表面。
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关于作者
泰勒惠勒
Tyler Wheeler是Ecoclan Inc.的产品线管理器
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