Докато глобалната декарбонизация и интелигентното производство продължават да се ускоряват, производственият капацитет се разширява в литиево-йонни батерии, двигатели за електрически превозни средства, слънчева енергия и вятърна енергия. В същото време производителите изискват по-високи стандарти от процесите на подготовка на повърхността: по-голяма прецизност, стабилно качество, лесна автоматизация и минимално въздействие както върху основата, така и върху околната среда.
Конвенционалните методи като химическо декапиране, абразивно бластиране и ръчно смилане остават полезни в определени приложения. Те обаче могат също да включват химически отпадъчни води, консумативи, емисии на прах, непоследователни резултати и риск от повреда на детайла. При критични операции като заваряване, залепване и нанасяне на покритие, дори малки количества масло, оксид, прах или остатъци от покритие могат да повлияят на качеството надолу по веригата.
KINGSLASER предоставяимпулсни и непрекъснати{0}}вълнови лазерни почистващи системиза производство на нова енергия. Чрез избиране на подходяща мощност на лазера, ширина на импулса, скорост на сканиране, размер на петна и съотношение на припокриване, лазерното почистване може селективно да премахне замърсители, оксидни слоеве, боя и други покрития.
Като без{0}}контактен процес лазерното почистване обикновено не изисква химически почистващи агенти, използва малко консумативи и може да се интегрира с роботи, конвейери, системи за визуализация и автоматизирани производствени линии.
1. Лазерно почистване в производството на батерии
Производството на батерии изисква строг контрол върху чистотата на повърхността и последователността на процеса. Масло, оксиди, частици и остатъци от покритие върху метални компоненти могат да намалят надеждността на процесите на заваряване, нанасяне на покритие и залепване.
Лазерното почистване може да се приложи на няколко етапа от производството на батерията.
Предварителна обработка на електроди и метално фолио
Валидирани лазерни параметри с ниско{0}}топлинно-подаване могат да се използват за отстраняване на локализирани масла, оксиди и производствени остатъци от медно фолио, алуминиево фолио и свързани метални компоненти преди нанасяне на покритие, заваряване или свързване.
В сравнение с мокрото химическо почистване, лазерното почистване може да намали използването на химически агенти и генерирането на течни отпадъци. Също така е подходящ за инлайн обработка и автоматизирано производство.
Тъй като тънките метални фолиа са силно чувствителни към топлина, тестването на проби е от съществено значение. Параметрите на почистване трябва да бъдат внимателно проверени, за да се предотврати аблация на повърхността, деформация или неприемливи промени в грапавостта на повърхността.
За тънки фолиа и други чувствителни-на топлина части импулсната лазерна почистваща машина обикновено е по-подходяща от високо{1}}мощната система с непрекъснати-вълни, защото осигурява по-голям контрол върху входящата топлина.
Почистване на клемите на батериите, шините и съединителите преди заваряване
Медните и алуминиевите повърхности могат да развият оксидни слоеве или да се замърсят по време на съхранение, работа и производство. Ако тези замърсители не бъдат отстранени преди заваряване, те могат да допринесат за порьозност, пръски, липса на топене, нестабилно електрическо съпротивление и непостоянна якост на съединението.
Лазерното почистване може да премахне оксидните филми и замърсителите от клемите на батериите, шините, клемите и съединителите преди лазерно заваряване, ултразвуково заваряване или други процеси на свързване.
Контролираният процес на лазерно почистване може да помогне:
- Подобряване на стабилността на процеса на заваряване;
- Намаляване на-свързаните със замърсяване дефекти при заваряване;
- Подобрете последователността на електрическото контактно съпротивление;
- Увеличете надеждността на връзките на модула на батерията;
- Поддържа автоматизирано и проследимо производство.
Действителното подобрение зависи от състоянието на материала, вида на замърсителя, метода на заваряване и производствения контрол. Поради това процесът трябва да бъде валидиран чрез изпитване на опън, анализ на напречно-сечение, измерване на електрическо съпротивление и данни за производствения капацитет.
За повече информация относно процесите на присъединяване надолу по веригата, прочетете нашето ръководство запроцес на лазерно заваряване на медни и алуминиеви шини.
Почистване на тавата на батерията и корпуса
Алуминиевите тави за батерии, корпусите и структурните компоненти често изискват подготовка на повърхността преди заваряване, запечатване, покритие или залепване.
Лазерното почистване може да се използва за:
- Отстраняване на масло и оксиди преди заваряване;
- Почистване на заваръчни шевове и зони,-засегнати от топлина след заваряване;
- Отстраняване на локализирани остатъци от заваряване и обезцветяване на оксиди;
- Почистване на отвори за болтове, уплътнителни жлебове и места за залепване;
- Подготовка на повърхностите преди нанасяне на покритие или лепило.
Когато се комбинира с индустриални роботи и машинно зрение, лазерното почистване може автоматично да следва сложни геометрии на компоненти и да третира само определени зони. Това го прави подходящ за производство на тави за батерии и корпуси с голям{1}}обем.
За прецизно почистване на алуминиеви компоненти KINGSLASER предлага200W импулсни машини за лазерно почистване с влакнаи300W импулсни лазерни почистващи системикоито също могат да бъдат интегрирани с роботизирано оборудване.
Ремонт на батерията и предварителна обработка за рециклиране
Лазерната технология може също да поддържа избрани процеси за ремонт и рециклиране на батерии.
След като батерията бъде безопасно разредена, демонтирана и оценена, може да се използва лазерна обработка за отстраняване на локализирани покрития на корпуса, етикети, остатъци от лепило, уплътнители или материали около заварени съединения. Това може да помогне при последващо разглобяване, сортиране и възстановяване на материала.
Процесът обаче трябва да бъде разработен в съответствие със специфичния тип клетка, състава на покритието, материала на корпуса и метода за рециклиране. Лазерното почистване не замества необходимите процедури за безопасност при боравене с повредени или изтекли-батерии-.
2. Лазерно почистване на двигатели с фиби и компоненти на електродвигатели
Приемането на 800 V EV платформи и двигатели с навиване с фиби увеличи търсенето на прецизна обработка на емайлирани медни проводници, статори, ротори, магнити и корпуси на двигатели.
Традиционното химическо отстраняване изисква внимателно управление на химически агенти и остатъци. Механичното оголване може да надраска, деформира или намали точността на размерите на медния проводник.
Лазерната обработка осигурява контролируема алтернатива за няколко приложения за производство на двигатели.
Лазерно оголване на фиби
Преди заваряване или електрическо свързване, изолационният емайл в края на всяка фиби трябва да бъде напълно и последователно отстранен.
Лазерното стрипинг може да осигури:
- Прецизно контролирана дължина на оголване;
- Селективно отстраняване на изолационния слой;
- Минимално механично напрежение върху медния проводник;
- Постоянни резултати за автоматизирано производство;
- Лесна интеграция с линии-за формоване и заваряване.
Скоростта на обработка зависи от химическия състав на изолацията, дебелината на покритието, размерите на проводника и необходимото остатъчно ниво.
Чрез контролиране на импулсната енергия, пътя на сканиране, фокалната позиция и отстраняването-по-слой, топлинното въздействие върху медния субстрат може да бъде сведено до минимум. Преди масовото производство, производителите трябва да проверят размерите на проводника, електрическото съпротивление, повърхностните остатъци, якостта на заваръчния шев и границите на изолацията.
KINGSLASERимпулсни лазерни почистващи системисе предлагат в множество конфигурации на мощност и импулсна-енергия за прецизно покритие и приложения за отстраняване на оксиди.
Отстраняване на покритието на статора и ротора
Лазерното почистване може селективно да премахне изолационните покрития от определени зони на статори и ротори, като същевременно запази околните зони непокътнати.
Зоната за обработка може да бъде прецизно контролирана чрез софтуер и автоматизирани системи за движение. Това намалява риска от неконтролирано механично отстраняване и помага да се поддържа постоянно качество на продукцията.
За компоненти от ламинирана електротехническа стомана параметрите трябва да бъдат внимателно разработени, за да се предотврати повреда на субстрата или нежелано отстраняване на изолация между ламинациите.
Магнит и свързване-Подготовка на повърхността
Масло, ръжда, прах и производствени остатъци върху магнити, валове, корпуси и места за свързване могат да намалят силата на залепване.
Лазерното почистване може да подготви тези повърхности преди залепване чрез премахване на замърсители и, когато е необходимо, модифициране на състоянието на повърхността. Чистата и последователна свързваща повърхност спомага за подобряване на надеждността на ставите и дългосрочната-стабилност на моторните модули.
Почистване на корпуса на двигателя
Лазерното почистване може да се използва и върху корпусите на двигателите преди заваряване, залепване, запечатване, нанасяне на покритие или ремонт.
Роботизираните лазерни системи могат автоматично да обработват дефинирани заваръчни шевове, запечатващи повърхности и лепилни-зони за свързване, като същевременно поддържат постоянен път на почистване и време на цикъл.
3. Лазерно почистване в соларната индустрия
В слънчевата индустрия лазерното почистване е особено подходящо за валидирани процеси на производство,-поддръжка на оборудване и рециклиране.
Типичните приложения включват:
- Отстраняване на масла, оксиди и остатъци от метални рамки;
- Почистване на заварени компоненти преди съединяване или нанасяне на покритие;
- Подготовка на локализирани зони за залепване и запечатване;
- Почистване на производствени инструменти, приспособления и оборудване;
- Селективно отстраняване на покрития или уплътнители по време на рециклиране на модула;
- Подпомагане на демонтажа на--слънчеви компоненти в края на живота си.
Оборудване за производство на слънчева енергия и почистване на приспособления
Остатъците от лепила, покрития, технологични материали и окисление могат да се натрупат върху производствено оборудване, приспособления и метални компоненти.
Лазерното почистване може да премахне тези отлагания без вкарване на вода или химически почистващи препарати в производствената зона. Автоматизираните лазерни системи могат също да бъдат интегрирани в работни процеси за поддръжка или производство.
За малки тела, чувствителни компоненти и локализирани остатъци, aпреносима импулсна лазерна почистваща машинаосигурява гъвкава опция за фабрична поддръжка.
Рециклиране на соларен модул
По време на рециклирането на соларни модули в края на--експлоатационния си живот може да се използва лазерна обработка за селективно отстраняване на определени покрития, уплътнители, лепила или материали за заден слой.
Целта е да се подпомогне разделянето на материалите и да се подобри ефективността на процесите за възстановяване надолу по веригата. Тъй като структурите на модулите и съставът на материалите варират, всяко приложение изисква тестване на проби и валидиране на процеса.
Важни съображения за работа със слънчеви модули
За рутинно отстраняване на прах, почва или птичи изпражнения от работещи фотоволтаични модули обикновено по-често се използват водни -системи, меки четки и специализирани почистващи роботи.
Всеки предложен процес на лазерно почистване трябва да бъде щателно тестван спрямо покривното стъкло, анти{0}}отражателното покритие, капсулатора и замърсителя. Без подходящо валидиране и наблюдение, прекомерната лазерна енергия може да повреди покритието, да създаде локално термично напрежение или да намали оптичните характеристики.
Поради тази причина лазерното почистване не трябва да се прилага директно към работещи фотоволтаични модули без тестване на материала и проверен прозорец на процеса.
4. Лазерно почистване при производство и поддръжка на вятърна енергия
Кулите на вятърните турбини, хъбовете, конструкциите на гондолите, фланците и някои зони за ремонт на лопатки изискват отстраняване на ръжда, премахване на боя, предварително-почистване на заваръчните шевове и подготовка-залепваща повърхност.
Ръчните и роботизирани лазерни почистващи системи могат да се използват за:
- Локализирано отстраняване на ръжда и боя от секции на кулата;
- Почистване на заваръчни шевове преди заваряване или ремонт;
- Отстраняване на покрития от зоните за проверка и поддръжка;
- Почистване на повърхности на фланци, болтови съединения и уплътнителни повърхности;
- Подготовка на локализирани повърхности преди пребоядисване;
- Отстраняване на остатъци от лепило или покритие по време на ремонт на острието;
- Почистване на метални части по време на поддръжка на вятърни турбини.
Почистване на кулата на вятърната турбина
Големите секции на кулите на вятърни турбини обикновено се обработват с абразивно бластиране или механични методи. Лазерното почистване може да бъде особено полезно за локализирани зони за ремонт, заваръчни шевове, повърхности на фланци и места, където абразивните среди трябва да бъдат сведени до минимум.
A преносима машина за лазерно почистванее подходящ за локализирана поддръжка, докато aМашина за лазерно почистване с непрекъсната{1}}вълна 3000 Wможе да осигури по-висока скорост на отстраняване за големи стоманени компоненти.
За взискателни{0}}приложения с голяма площ KINGSLASER предлага също a6000W CW лазерна машина за почистване на влакнас максимална ширина на сканиране до 500 mm.
За големи площи с гъста боя или силна корозия, производителите трябва да сравнят скоростта на отстраняване, консумацията на енергия, изискванията за екстракция, условията на място и общите оперативни разходи с конвенционалните методи за бластиране.
Ремонт на лопатки на вятърни турбини
Лопатките на вятърните турбини се произвеждат от композитни материали, които могат да бъдат чувствителни към топлина и прекомерно вложена енергия.
Лазерната обработка може да се обмисли за локализирано покритие или отстраняване на лепило по време на ремонт, но параметрите трябва да бъдат валидирани за конкретната композитна структура. Изисква се тестване на проби, за да се гарантира, че влакната, системата от смола и долния ламинат не са повредени.
5. Ползи от лазерното почистване за производство на нова енергия
Намалена употреба на химикали и консумативи
Лазерното почистване обикновено не изисква киселини, основи или органични разтворители. Това може да намали изискванията за закупуване, съхранение, обработка и изхвърляне, свързани с химическите почистващи агенти.
За разлика от абразивното бластиране, лазерното почистване не изисква непрекъснато подаване на бластираща среда.
Отстранените замърсители обаче не изчезват просто така. Трябва да се инсталират подходящи системи за извличане, филтриране и събиране на дима в съответствие със състава на замърсителите, данните за безопасност на материала и местните разпоредби.
Прецизна и контролируема обработка
Параметрите на лазера и пътищата на сканиране могат да се регулират според субстрата и замърсителния слой. Това прави възможно обработването на избрани зони без механичен контакт с детайла.
Процесът е особено полезен за:
- Локализирано отстраняване на оксиди;
- Прецизно отстраняване на бои и покрития;
- Пред{0}}подготовка на повърхността за заваряване;
- Подготовка за-залепване;
- Почистващи компоненти със сложна геометрия;
- Приложения, изискващи повтарящи се граници на обработка.
За чувствителни материали, като алуминиево фолио, тънки медни проводници, компоненти с покритие и композити, предварителните тестове и валидирането-прозорци остават от съществено значение.
Лесна интеграция с автоматизирани производствени линии
Оборудването за лазерно почистване може да бъде интегрирано с:
- Индустриални роботи;
- PLC системи за управление;
- Конвейери и трансферни линии;
- Системи за машинно зрение и позициониране;
- Проследимост на баркод и QR код;
- Системи за изсмукване на дим;
- Системи за изпълнение на производството.
Параметрите на процеса за различни продукти могат да се съхраняват като рецепти. Операторите могат да изберат съответната програма по време на смяна на продукта, намалявайки времето за настройка и подобрявайки последователността на производството.
Последователни и проследими резултати
В сравнение с ръчното шлайфане или четкане, автоматизираното лазерно почистване осигурява по-голям контрол върху параметрите на обработка, пътищата на почистване и времената на цикъла.
Производствените данни могат също да бъдат записани и свързани с отделни детайли, осигурявайки проследимост за контрол на качеството и подобряване на процеса.
6. Типове машини за лазерно почистване и избор на мощност
KINGSLASER предлага различни конфигурации за лазерно почистване за прецизна обработка, индустриална поддръжка и автоматизирано производство.
100–500 W импулсни лазерни почистващи системи
Импулсните лазерни почистващи машини са подходящи за:
- Прецизно отстраняване на оксиди;
- Почистване на масла и остатъци;
- Фиби за оголване на тел;
- Локализирано отстраняване на покритието;
- Почистване на форми и инструменти;
- Компоненти, чувствителни към топлина-;
- Приложения, изискващи по-голям контрол върху въздействието на субстрата.
За преносими прецизни приложения машината за лазерно почистване с импулсни влакна от 200 W комбинира въздушно{1}}охлаждащ лазерен източник с лека ръчна почистваща глава.
1000–6000 W непрекъснати-вълнови лазерни почистващи системи
Машините за-лазерно почистване с непрекъсната вълна са подходящи за:
- Отстраняване на-голяма площ от ръжда;
- Отстраняване на бои и покрития;
- Почистване на тавата за батерии, където субстратът и процесът го позволяват;
- Поддръжка на стоманени конструкции;
- Почистване на кули на вятърни турбини;
- Приложения, изискващи висок{0}}процент на премахване на материал.
Ръчни лазерни почистващи системи
Ръчните системи са подходящи за:
- Гъвкаво производство;
- Множество видове детайли;
- Ремонт и поддръжка;
- Малко{0}}пакетна обработка;
- Почистване на място-;
- Компоненти, които са трудни за зареждане във фиксирана работна станция.
Автоматизирани работни станции за лазерно почистване
Автоматизираните системи са подходящи за:
- Голям{0}}обем на производство;
- Фиксирани и повтарящи се детайли;
- Кратки и постоянни времена на цикъла;
- Роботизирано управление на пътя;
- Vision{0}}направлявана обработка;
- Записване на производствени данни и проследимост.
Лазерната мощност сама по себе си не определя правилното оборудване. Трябва да се вземат предвид вида и дебелината на замърсителя, материала на субстрата, ширината на почистване, необходимото качество на повърхността, времето на производствения цикъл, изискванията за безопасност и нивото на автоматизация.
За подробно сравнение на импулсни и непрекъснати-вълнови системи, прочетете нашето ръководство за купувача на машина за лазерно почистване.
7. Как да изберете правилния разтвор за лазерно почистване
Преди да изберат машина за лазерно почистване, производителите трябва да предоставят следната информация:
- Материал на детайла, размери и състояние на повърхността;
- Тип масло, оксид, боя, изолация, лепило или остатъци, които трябва да бъдат отстранени;
- Дебелина и консистенция на замърсителния слой;
- Необходима чистота, грапавост на повърхността и приемливи остатъци;
- Ефективна почистваща площ и ширина на почистване;
- Целево време на цикъл и дневен производствен обем;
- Изисквания за ръчно, полу-автоматично или напълно автоматизирано производство;
- Изисквания за роботи, визуални системи, конвейери и MES интеграция;
- Изисквания за извличане на дима и филтриране;
- Примерни{0}}процедури за тестване и стандарти за приемане.
Тестването на проби е една от най-важните стъпки в разработването на процес на лазерно почистване. Той помага да се определи подходящият тип лазер, ниво на мощност, параметри на сканиране, скорост на обработка и конфигурация за автоматизация.
Ако все още сравнявате нивата на мощност и конфигурациите на машината, вижте нашето ръководство за отговор18 често срещани въпроса относно избора на машина за лазерно почистване.
Заключение
От конектори за батерии и алуминиеви тави до двигатели с фиби, слънчево производствено оборудване и структури на вятърни турбини, лазерното почистване се превръща във важна технология за подготовка на повърхността за новата енергийна индустрия.
Не замества всеки конвенционален метод за почистване. Той обаче предлага ясни предимства в приложения, които изискват локализирана прецизност, намалена употреба на химикали, автоматизирана обработка и постоянно качество.
KINGSLASER предоставямашини за лазерно почистване, ръчни системи, роботизирани решения за почистване и персонализирани автоматизирани работни станции.
Въз основа на материала на детайла, замърсителния слой, производствения цикъл и изискванията за автоматизация, нашият технически екип може да осигури:
- Тестове за почистване на проби;
- Разработване на параметри на процеса;
- Избор на лазерен източник и оборудване;
- Интеграция на роботи и{0}}производствена линия;
- Конфигурация за извличане на дим;
- Персонализирани работни станции за лазерно почистване.
Свържете се с KINGSLASERи ни изпратете вашите снимки на детайла, информация за материала, вид и дебелина на замърсителя, необходим резултат от почистване и целеви производствен капацитет. Нашият технически екип ще оцени вашето приложение и ще препоръча подходящо решение за лазерно почистване.