Pembersihan laser dan laser permukaan laser precision sheet metal manufaktur prestasi saat ini tidak akan mungkin terjadi tanpa teknologi laser. Pemotongan laser sudah ada di mana -mana, dan pengelasan laser (apakah otomatis atau manual) juga dengan cepat mendapatkan popularitas. Tapi laser melakukan lebih dari sekadar memotong dan mengelas, mereka bisa membersihkan. Meskipun teknologi pembersih laser belum menjadi populer, ia telah memantapkan dirinya dalam aplikasi seperti cat dan penghapusan karat, terutama dalam aplikasi pembersihan khusus di industri seperti kedirgantaraan dan otomotif. Sebagian besar peralatan pembersih laser menggunakan optik pemindaian yang memindahkan sinar laser dengan kecepatan beberapa meter per detik untuk memproyeksikannya ke dalam bentuk yang diinginkan (seperti lingkaran atau persegi panjang) ke permukaan.
Apa sebenarnya pembersihan laser?
Pembersihan laser mencakup berbagai proses berbeda yang termasuk dalam dua kategori utama. Salah satunya adalah penghapusan kontaminan permukaan, dan yang lainnya adalah "ukiran" atau "tekstur" permukaan untuk mengakomodasi lapisan tertentu, ikatan perekat, atau kebutuhan aplikasi lainnya. Sementara penghapusan kontaminan (dikenal sebagai "pembersihan") dan tekstur laser dapat menggunakan peralatan yang sama atau bahkan yang sama, kedua proses tersebut berbeda dan produsen memilih antara berbagai kategori tergantung pada kebutuhan mereka.
Bagaimana laser membersihkan?
Pada intinya, pembersihan laser adalah tentang menghilangkan kontaminan permukaan, seperti karat dan cat yang tidak diinginkan. Peralatan sering dilengkapi dengan sistem ekstraksi asap yang menangkap kontaminan yang dihilangkan oleh laser. Dalam beberapa aplikasi aerospace kritis, seperti pembersihan titanium, gas pelindung digunakan untuk mencegah pembentukan oksida. Dalam banyak aplikasi umum, laser bekerja dengan mengucilkan kontaminan permukaan. Ablasi (mengonversi padatan langsung ke gas) bekerja paling baik ketika ambang batas ablasi dari kontaminan jauh di bawah logam dasar, sehingga laser dapat memasang kontaminan tanpa mempengaruhi permukaan logam. Energi yang dikirim oleh laser melakukan operasi pembersihan dengan cara yang berbeda, tergantung pada bahan yang dihilangkan. Sebagai contoh, kadang-kadang laser menciptakan efek guncangan termal pada permukaan, menyebabkan perbedaan koefisien ekspansi termal antara puing-puing permukaan seperti karat dan logam dasar, dan guncangan menciptakan "goyang" partikel karat ke permukaan. Dalam kasus lain, panas laser membakar bahan yang dihilangkan, yang biasanya cat atau pelapis organik lainnya.
Kontaminasi minyak transparan untuk laser, sehingga tidak dihilangkan dengan ablasi atau guncangan termal. Dalam hal ini, laser "mendidih" bagian -bagian minyak tertentu. Secara khusus, laser memanaskan area kecil permukaan logam, menyebabkan tetesan minyak melompat dari permukaan ke udara, di mana sistem ekstraksi asap menangkap tetesan ini. "Dalam aplikasi ini, sistem ekstraksi asap sama pentingnya dengan laser itu sendiri.
Permukaan tekstur laser
Laser menawarkan ketepatan yang sulit dicocokkan dengan alat lain. Durasi daya laser, durasi pulsa, dan profil balok dapat disesuaikan sehingga prosesnya hanya menghilangkan bagian yang dimaksud dan membuat area lain tidak terpengaruh. Sama seperti pembersihan laser menghilangkan kontaminan saat meninggalkan logam dasar utuh, tekstur laser juga dapat dilakukan dengan kontrol yang tepat. Dalam proses ini, balok laser biasanya merupakan balok Gaussian dengan energi tinggi di tengah balok, yang mengunyah lapisan logam dan menyebabkan logam di bawahnya menjalani perubahan keadaan seketika dari padatan ke cair dan kembali ke padatan. Proses ini biasanya menggunakan laser mode tunggal, yang memungkinkan ukuran titik yang sangat kecil, menciptakan tekstur yang sangat tepat. Sebuah analogi dapat ditarik ke peledakan, di mana ukuran setiap butir pasir dikontrol secara tepat, meskipun tekstur laser bekerja dalam permukaan yang sama sekali berbeda dengan panas dengan panas laser daripada dampak fisik dari butiran pasir. Dalam beberapa aplikasi fabrikasi logam, tekstur laser dapat dengan tepat pola permukaan untuk mengubah sifat -sifatnya, seperti membuatnya hidrofobik. Aplikasi tekstur presisi ini biasanya menggunakan laser dengan durasi pulsa yang sangat pendek, biasanya diukur dalam picoseconds atau femtoseconds. Banyak aplikasi tekstur lainnya digunakan untuk menyiapkan permukaan logam untuk pelapis tanpa menggunakan grit atau bahan kimia pembersih.
.
Aplikasi otomatis
Pembersihan laser otomatis menjadi lebih umum di lingkungan mix rendah dan volume tinggi. Membersihkan lasan baterai, misalnya, adalah aplikasi yang khas. "Sistem ini memproses jutaan bagian, mengelas beberapa benda kerja per detik untuk membersihkan permukaan." Penghapusan pelumasan setelah stamping adalah aplikasi yang berkembang lainnya. Sebelumnya, operasi ini mengandalkan saluran pembersih besar untuk menyiapkan stempel untuk pelapisan, menggunakan air dalam jumlah besar yang mudah terkontaminasi dengan logam dan puing -puing lainnya dan sulit dan mahal untuk ditangani. Persiapan obligasi adalah area aplikasi penting lainnya, terutama tekstur laser. Dalam beberapa kasus, perumahan mungkin perlu dirakit dengan perekat tertentu yang cocok dengan permukaan dengan tekstur atau pola tertentu. Manufaktur bantalan rem menggunakan teknologi serupa, di mana laser tekstur permukaan logam sebelum bantalan rem ditempatkan.
Mengganti sandblasting?
Keuntungan kecepatan dan kualitas pengelasan laser sudah terkenal, itulah sebabnya semakin muncul di lantai toko. Jadi, bisakah tekstur laser menggantikan sandblasting? Peralatan otomatis bekerja dengan baik dalam situasi volume tinggi, campuran rendah, terutama untuk geometri bagian sederhana. Namun, ketika bagian menjadi lebih kompleks dan kombinasi bagian menjadi lebih besar, kesulitan otomatisasi meningkat. Ini berkaitan dengan sifat tekstur laser, yang idealnya membutuhkan balok untuk tegak lurus terhadap permukaan logam, atau sedekat mungkin dengan tegak lurus.
Alternatif yang muncul
Pembersihan dan tekstur laser tidak cocok dalam semua kasus, tergantung pada kontaminan yang perlu dilepas dan persyaratan persiapan permukaan. Misalnya, laser tidak pandai menghilangkan skala pabrik dari pelat panas yang tebal, terutama di lingkungan otomatis yang membutuhkan throughput tinggi. Namun, pembersihan laser dan tekstur menunjukkan potensi besar, terutama di industri yang mencari pekerja terampil. Pembersih sandblasting dan bahan kimia sering membuat lingkungan kurang dari murni. "Banyak orang ingin melihat proses yang lebih hijau dan lebih berkelanjutan di bidang manufaktur," kata Miller Cordeiro, manajer konten di Laser Photonics. "Pembersihan laser dan teknologi serupa memberi produsen lebih banyak pilihan sambil membantu mereka meningkatkan laba atas investasi mereka." Mengganti semua grit dan bahan kimia dengan laser, bersama dengan protokol keamanan yang tepat (APD, keamanan cahaya, selungkup yang saling terkait dengan kaca pengaman laser yang sesuai), dapat membuat lantai pabrik menjadi tempat yang lebih bersih dan lebih menarik untuk bekerja. Untuk industri yang terus mencari cara baru untuk menarik pekerja, menciptakan lingkungan kerja yang lebih baik tentu saja merupakan ide yang bagus.
