При производството на композитни материали почистването на плесени винаги е било неизбежна стъпка. Традиционните методи за почистване отнемат много време и трудоемки и дори могат да повредят формите. Сега все повече компании започват да използват лазерно почистване като заместител на традиционното почистване. Лазерната технология за почистване предлага предимства като високи нива на автоматизация и висока ефективност на почистване. Това не само значително подобрява ефективността на производството и намалява разходите, но също така повишава работната среда и здравословните условия на операторите.
Какви са композитни материали?
Композитните материали са нови материали, образувани чрез комбиниране на два или повече материали с различни свойства. Те притежават предимства като лека, висока якост и устойчивост на корозия, което ги прави широко използвани в индустрии като аерокосмическо, автомобилно, железопътен транзит и вятърна енергия. Тъй като тези индустрии изискват материали с по-висока производителност, използването на композитни материали става все по-разпространено, което води до по-строги изисквания за повърхностно пречистване.
Композитните форми за материал се предлагат в различни размери и геометрични форми, изработени от различни материали, включително стомана, алуминий и волфрамов стомана. Традиционно формите се почистват с помощта на ръчно смилащи методи, взривяване на медиите или химически вещества. Тези техники обаче представляват и свои собствени предизвикателства.
Например, смилането може да генерира прах и летливи вещества, което може да повлияе негативно на здравето на работниците. Това също може да доведе до разграждане на повърхността на плесен, преждевременно износване и натрупване на остатъци. Освен това, взривяването на медиите или използването на химически вещества са тежки и агресивни процеси, които с течение на времето могат да повредят формата и да променят формата му.
Лазерната система за почистване премахва ръжда и замърсители от повърхността на ножовете на турбината на двигателя на самолета
Лазерното почистване предлага алтернативно решение, което използва високоенергийни светлинни импулси, за да премахне прецизно смола, остатъци от производство, освобождаващи агенти, оксиди, масла и други нежелани вещества. Тази технология гарантира, че основният субстрат остава ненарушен, значително удължава експлоатационния живот на плесените.
Принцип на лазерно почистване
Лазерното почистване работи въз основа на принципа на аблация, използвайки наносекундните лазерни импулси за облъчване на целевата повърхност. Този процес съчетава физически ефекти като термична аблация, фотодекомпозиция и ударни вълни за отстраняване на замърсители. Операторите могат да регулират параметрите като дължина на вълната, продължителност на импулса и енергийна интензивност според материала на плесен, като гарантират, че само замърсители се отстраняват, без да се засягат субстрата. Тъй като различните материали абсорбират лазерната енергия в различна степен, лазерните параметри се регулират въз основа на материала на формата.
Понастоящем лазерното почистване е разделено предимно на два режима: импулсен режим и режим на непрекъсната вълна:
Импулсен лазер: излъчва кратки и интензивни импулси на лазерна енергия, което води до малка площ на термично въздействие. Подходящ е за отстраняване на тънки филми, остатъчни лепила, агенти за освобождаване и други светлинни замърсители, особено върху термично чувствителни композитни материали като въглеродни влакна и стъклени влакна. При приложения с висока заявка като аерокосмическо, производство на плесени и прецизно инженерство, където защитата на субстрата е критична, импулсните лазери се използват широко.
100W-300W Импулсно лазерно почистващо средство
Непрекъснато вълново лазер: произвежда стабилен, непрекъснат лъч светлина, което го прави идеален за тежкотоварни задачи за почистване, като премахване на ръжда, боя и други покрития от метални повърхности. За мащабни, силно замърсени или високоефективни задачи за промишлено почистване (напр. Отстраняване на ръжда и поддръжка на старо оборудване), лазерният режим на непрекъснатия вълна предлага по-добра ефективност на разходите.
1000W-3000W непрекъснато лазерно почистваща машина
Двата режима не са взаимно изключващи се, а по -скоро допълващ избор, съобразен с различни сценарии на приложение.
Разлики в принципите на работа:
| Параметър | Непрекъснат лазер | Ипулсен лазер |
| Режим на изход на енергия | Стабилен и непрекъснат изход | Къси импулси с висока пикова мощност (ниво на наносекунда) |
| Ефект на термично натрупване | Високо (изисква строг контрол на скоростта на сканиране) | Изключително нисък (подходящ за прецизни компоненти) |
| Плътност на пиковата мощност | Обикновено <1 × 10⁶ w/cm² | Може да достигне 1 × 10⁹ w/cm² |
Сравнение на типичните технически параметри:
| Индекс | Непрекъснат лазер (3000W CW) | Импулсен лазер (300W MOPA) |
| Ефективност на почистване (m²/h) | 8-12 | 2-4 |
| Диаметър на петна | Регулируем от 0,2-3 мм | Регулируем от 0,05-0,5 мм |
| Възможност за отстраняване на дебелина на слоя | По -малко или равни на 150 μm | По -малко или равно на 50 μm |
| Коефициент на консумация на енергия (kW · h/m²) | 1.8-2.2 | 3.5-4.0 |
Развитие на технологията за лазерно почистване
Лазерната технология за почистване произхожда от изобретяването на лазера през 1960 г. и за първи път е проучена за използване при почистване на повърхността на артефактите през 70 -те години. Оттогава технологията непрекъснато се развива, като се започне от ранни пулсирани рубинени лазери, последвани от газови лазери (като Co₂ Lasers) и накрая достигайки днешните широко използвани лазери от твърдо състояние.
Лазерите от влакна, поради техния компактен дизайн, висока ефективност, дълъг живот и силна гъвкавост, се превърнаха в популярен избор за почистване на плесени при производството на композитни материали. За мащабно оборудване или морски конструкции, като отстраняване на бои и отстраняване на ръжда, както и обновяването и поддържането на фабрични форми и машини, непрекъснатите влакна лазери могат да използват своите високоефективни възможности за почистване.
Технология за задоволяване на различни нужди за почистване на плесени
Лазерното почистване може точно да почисти металите, пластмасите и композитните материали, което доведе до широкото му приложение в промишленото производство. Освен това, нарастващото търсене на системи за лазерно почистване с висока мощност, заедно с преминаването към екологично чисти и неразрушителни методи за почистване, както и към технологиите за хибридна обработка, доведе до по-автоматизирани решения.
Лазерното почистване е динамична и бързо развиваща се технология, която все повече се приема от производителите по целия свят. Неговите предимства и приложения са обширни и продължават да се развиват, като позволяват висока точност и ефективност при почистване на инструменти и компоненти. Особено при производството на композитни материали, лазерното почистване ефективно премахва епоксидни смоли, полиестери, винилови естерни смоли, освобождаващи агенти и други замърсители, като по този начин защитава основната структура на формите. Това означава, че инструментите могат да се използват повторно многократно, което прави производствените цикли по -ефективни.
Разнообразни решения
Що се отнася до лазерното почистване, King's Laser не само има дълбок опит в добре известни области като системи за рязане, гравиране и маркиране на контролни системи, но също така е разработил различни решения, включително лазерно почистване, заваряване и интелигентно управление, обхващащи широк спектър от сценарии на промишлени приложения.
Като практикуващ в лазерната индустрия, лазерната система за почистване, разработена от King's Laser, е конкретна проява на тази ефективна философия за почистване. Той осигурява прецизни и екологични решения за почистване на композитни форми за материали и различни индустриални компоненти, като помага на клиентите да намалят оперативните разходи и да подобрят ефективността на производството.