Tootjad soovivad alati valmistada tooteid, mis on tugevamad, vastupidavamad ja töökindlamad, samuti autotööstuses ja kosmosetööstuses.Selle eesmärgi nimel ajakohastavad ja asendavad nad materjalisüsteeme sageli madalama tihedusega, parema temperatuuri ja korrosioonikindlusega metallisulamitega.See annab tootjatele turul parema positsiooni.
Tegelikult on see vaid pool loost.
Veelgi tugevam strateegiline eelis on mõõdetav kindlus toote tugevuse, vastupidavuse ja töökindluse kohta.
Vanade materjalide vahetamine tugevamate vastu võib olla hea algus, kuid see nõuab ka täiustatud tootmisprotsesse, mis tuginevad tugevate struktuuride loomiseks puhtamale ja tõhusamale pinna puhastamisele.Metallid, nagu alumiiniumisulamid, ja täiustatud materjalid, nagu süsinikkiust polümeerkomposiidid, mida sageli kasutatakse auto- ja kosmosetööstuses, vajavad kaalu vähendamiseks – kinnitusdetailide kasutamisel lisatakse konstruktsioonile kaal – ja usaldusväärsemate ühenduste loomiseks sidumist.
Traditsioonilised alumiiniumi viimistlustehnikad hõlmavad liivapritsi, lahustiga pühkimist, millele järgneb lihvimine (kasutades küürimispadja) või anodeerimist.Liimimine avab ukse automatiseeritud protsessidele, mille jaoks traditsioonilised viimistlused ei sobi.
Anodeerimine on tavalisem kosmosealastes rakendustes, kus seda kallimat ja rangemat ettevalmistust kasutatakse rangete spetsifikatsioonide täitmiseks.Liivapritsi ja käsitsi lihvimise tehnikate omane varieeruvus näitab selgelt, et kontrollitum protsess on õige.
Laserpuhastus ehk laserablatsioon täidab selle protsessilünga kui täpsema, keskkonnasõbralikuma, automatiseeritavama ja tõhusama meetodi metall- ja komposiitpindade puhastamiseks.Nende materjalide pinnalt leitud saaste tüübid on lasertöötlusega kergesti eemaldatavad.
Kuna laserpuhastus on nii võimas, on oluline täpselt teada, kuidas see teie pinda mõjutab.Õigesti töödeldud pinna ja ala- või ületöödeldud pinna erinevust võib olla äärmiselt raske hinnata.Kvantitatiivse protsessi kontrollimise tehnoloogiaga, mis on sama tundlik ja täpne kui laserprotsess ise, võivad tootjad olla kindlad, et nende metall- ja komposiitpinnad on liimimiseks täielikult valmis.
Järgmine Fortune laser annab teile üksikasjaliku sissejuhatuse laserpuhastuse valimise põhjuste kohta.
1 –Mis on laserpuhastus?
Lasertöötlus on ülitäpne termiline puhastustehnika, mis eemaldab (ablatsiooni) materjali pinna pisikesi osasid fokuseeritud, sageli impulss-laserkiire kaudu.Laser kiiritab pinda aatomite eemaldamiseks ja seda saab kasutada väga väikeste sügavate aukude puurimiseks läbi väga kõvade materjalide, tekitades pinnale õhukesi kilesid või nanoosakesi.
See pinnapuhastusprotsess on nii tõhus, kuna suudab sihtida nii väikseid saasteainete ja jääkide kihte.Alumiiniumpinnad sisaldavad oksiide ja määrdeõlisid, mis kahjustavad liimühendust, ning komposiidid jätavad sageli alles hallitusseente jäägid ja muud silikoonsaasteained, mis ei suuda liimidega tugevaid keemilisi sidemeid moodustada.
Kui liim kantakse pinnale, millel on üks neist jääkidest, proovib see keemiliselt kleepuda õlide ja silikooniga materjali ülemises molekulaarses kihis.Need sidemed on äärmiselt nõrgad ja paratamatult ebaõnnestuvad kas toimivustestide või toote kasutamise ajal.Kui vuugid purunevad kohas, kus pind ja liim või kate kokku puutuvad, nimetatakse seda liidese rikkeks.Ühtekuuluvushäire nihkekatse ajal on siis, kui purunemine toimub liimi enda sees.See näitab väga tugevat sidet ja kokkupandud struktuuri, mis on vastupidav ja kauakestev.
Nende laseriga töödeldud komposiitnäidiste kohesiooni rike näitab liimi mõlemal pool liimitavaid materjale.
Nende töötlemata liitproovide liidese rike näitab, et liim kleepus ainult ühele küljele ja lasi teiselt täielikult lahti.
Kui teil on ühtne ebaõnnestumine, on teil pindadevaheline side, mis ei lase asjata minna.Pinnatöötluse eesmärk on pinna muutmine, et eemaldada saasteained ja luua või paljastada pind, mis suudab keemiliselt liimiga kokku sulada, et luua vastupidavad ja usaldusväärsed sidemed.
2- Kuidas teada saada, kas teie laseriga töödeldud pind on nakkumiseks valmis
Kontaktnurga mõõtmised, nagu need, mida mainiti IJAA dokumendis, mida kasutatakse ületunnitöö töötlemise halvenemise mõistmiseks, on erakordselt hea viis laserpuhastusprotsesside jälgimiseks ja kontrollimiseks.
Kontaktnurga mõõtmine on tundlik laseriga töödeldud pinnal toimuvate molekulaarsete muutuste suhtes.Pinnale asetatud vedeliku tilk tõuseb või langeb täpselt vastavalt pinnal oleva mikroskoopilise saaste hulgale.Kontaktnurga mõõtmised on lakkamatu adhesiooninäitaja ning võivad pakkuda selgust ja nähtavust selle kohta, kuidas töötluse tugevus on kooskõlas materjalide puhastusvajadustega.
Kontaktnurga mõõtmised korreleeruvad kaunilt spektroskoopia meetoditega kogutud saasteainete tasemete muutustega.Enamik pindade saasteainete täppismõõtmisi tehakse seadmetega, mida tootjatel ei ole võimalik osta ja mida ei saa niikuinii kasutada tegelikel osadel, mida tegelikult toodetakse.
Kontaktnurga mõõtmisi saab teha vahetult enne ja pärast töötlemist tootmisliinilmanuaalvõiautomatiseeritud mõõtmisvahendid.Nii nagu laserpuhastus asendab aegunud pinnaettevalmistusmeetodeid, mis on tingitud suure mahu ja ülitäpse tootmise automatiseerimisvajadustest, muudavad kontaktnurga mõõtmised ka subjektiivsed ja ebatäpsed pinnakvaliteedi testid, nagu dyne'i tindid ja vee purunemise testid, aegunud.
Tugevuskatsetes uuritakse ainult töödeldavate materjalide proove, lisades praagi määra ja mitte andes märku, kuidas luua tugevamat sidet.Kogu tootmisliinil kasutatavad kontaktnurgad võivad osutada täpselt sellele, kus protsess vajab kohandamist, ja anda ülevaate sellest, mida ja millises ulatuses on vaja kohandada.
3- Miks kasutada laserpuhastust?
On tehtud palju suurepäraseid uuringuid selle kohta, kuidas laserpinnatöötlus parandab adhesiooni.Näiteks,ajakirjas Journal of Adhesion avaldatud artikkeluuris, kui palju vuugi tugevust suurendab laserpuhastus võrreldes traditsiooniliste meetoditega.
"Eksperimentaalsed tulemused näitavad, et eeladhesioonlaserpinnatöötlus parandas oluliselt modifitseeritud epoksiidseotud alumiiniumkehade nihketugevust võrreldes töötlemata ja anodeeritud substraatidega.Parimad tulemused saadi laserienergiaga umbes 0,2 J/impulss/cm2, kus ühe ringi nihketugevus paranes 600–700% võrreldes töötlemata Al-sulami omaga ja 40% võrreldes kroomhappe anodeerimise eeltöötlusega.
Ebaõnnestumise viis muutus kleepuvast kohesiivseks, kuna laserimpulsside arv ravi ajal suurenes.Viimane nähtus on korrelatsioonis morfoloogiliste muutustega, nagu näitas elektronmikroskoopia, ja keemilise modifikatsiooniga, nagu näitas Auger ja infrapunaspektroskoopia.
Veel üks huvitav laserablatsiooni efekt on võimsus, mis sellel on, et luua pind, mis aja jooksul ei lagune.
Fortune Laseron teinud suurepärast tööd, uurides, kuidas laserpuhastus pindadega üllataval viisil suhtleb.Alumiiniumi lasertöötlus tekitab pinnale pisikesed kraatrid, mis sulavad ja peaaegu samaaegselt tahkuvad pinnale mikrokristalliliseks kihiks, mis on isegi korrosioonikindlam kui alumiinium ise.
Vaadates allolevat diagrammi, näitab see erinevust laseriga töödeldud alumiiniumi ja keemiliselt töödeldud alumiiniumi nihketugevuse vahel.Aja jooksul, kuna pinnad on sattunud niiskesse keskkonda, väheneb keemiliselt töödeldud pinna hea nakkumise võime oluliselt, sest niiskus hakkab pinda korrodeerima, samas kui laseriga töödeldud pind säilitab oma korrosioonikindluse ka pärast nädalaid kestnud kokkupuudet.
Postitusaeg: august 12-2022
