Tha luchd-saothrachaidh an-còmhnaidh a’ sireadh thoraidhean a dhèanamh a tha nas làidire, nas seasmhaiche, agus nas earbsaiche, a bharrachd air anns na roinnean chàraichean agus itealain. Anns an oidhirp seo, bidh iad gu tric ag ùrachadh agus a’ cur siostaman stuthan an àite le aloidhean meatailt le dùmhlachd nas ìsle, teòthachd nas fheàrr agus seasamh an aghaidh creimeadh. Tha seo a’ toirt cothrom nas fheàrr do luchd-saothrachaidh sa mhargaidh.
Gu dearbh, chan eil sin ach leth na sgeòil.
Is e buannachd ro-innleachdail eadhon nas làidire cinnt tomhaiste mu neart, seasmhachd agus earbsachd toraidh.
’S e deagh thoiseach tòiseachaidh a th’ ann stuthan nas sine a chur an àite stuthan nas làidire, ach feumaidh e cuideachd pròiseasan saothrachaidh nas adhartaiche a bhios an urra ri glanadh uachdar nas glaine agus nas èifeachdaiche gus structaran làidir a chruthachadh. Feumaidh meatailtean leithid aloidhean alùmanaim agus stuthan adhartach leithid co-dhèanamhan polymer snàithleach gualain, a thathas a’ cleachdadh gu tric ann an saothrachadh chàraichean agus itealain, ceangal gus cuideam a lughdachadh – nuair a thèid ceanglaichean a chleachdadh, thèid cuideam a chur ris an structar – agus gus joints nas earbsaiche a chruthachadh.
Am measg nan dòighean crìochnachaidh traidiseanta air alùmanum tha gainmheach-spreadhadh, sguabadh le fuasglaiche, agus an uair sin bleith (a’ cleachdadh pada sgrìobaidh) no anodachadh. Bidh ceangal greamachaidh a’ fosgladh an dorais gu pròiseasan nas fèin-ghluasadach nach eil crìochnachaidhean traidiseanta co-chòrdail riutha.
Tha anodachadh nas cumanta ann an tagraidhean aerospace far a bheil an ullachadh seo, a tha nas daoire agus nas cruaidhe, air a chleachdadh gus coinneachadh ri sònrachaidhean teann. Tha an caochlaideachd nàdarrach ann an dòighean gainmhich-spreadhaidh agus sgrìobadh làimhe a’ sealltainn gu soilleir gu bheil pròiseas nas smachdaichte riatanach.
Bidh glanadh leusair no ablation leusair a’ lìonadh a’ bheàirn seo sa phròiseas mar dhòigh nas mionaidiche, nas càirdeile don àrainneachd, nas fèin-ghluasadach agus nas èifeachdaiche airson uachdaran meatailt is co-dhèanta a làimhseachadh airson glanadh. Tha na seòrsaichean truailleadh a lorgar air uachdar nan stuthan sin furasta an toirt air falbh le giullachd leusair.
Leis gu bheil glanadh leusair cho cumhachdach, tha e deatamach fios a bhith agad ciamar a bheir e buaidh air an uachdar agad. Faodaidh e a bhith gu math duilich an diofar eadar uachdar air a làimhseachadh gu ceart agus uachdar air a làimhseachadh ro ìosal no ro ìosal a mheasadh. Le teicneòlas dearbhaidh pròiseas cainneachdail cho mothachail agus cho mionaideach ris a’ phròiseas leusair fhèin, faodaidh luchd-saothrachaidh a bhith misneachail gu bheil na h-uachdaran meatailt is co-dhèanta aca gu tur deiseil airson ceangal.
Bheir an leusair Fortune a leanas ro-ràdh mionaideach dhut air na h-adhbharan airson glanadh leusair a thaghadh.
1 –Dè a th’ ann an glanadh laser?
’S e dòigh-obrach glanaidh teirmeach air leth mionaideach a th’ ann an làimhseachadh leusair a bhios ag obair le bhith a’ toirt air falbh (ablation) pìosan beaga bìodach de uachdar stuth tro ghath leusair fòcasach, gu tric cuisleach. Bidh an leusair a’ soileireachadh an uachdair gus dadaman a thoirt air falbh agus faodar a chleachdadh airson tuill bheaga, dhomhainn a dhrileadh tro stuthan gu math cruaidh, a’ dèanamh fhilmichean tana no nanoparticles air uachdar.
Tha am pròiseas glanaidh uachdar seo cho èifeachdach air sgàth 's gu bheil e comasach air sreathan cho beaga de thruailleadh agus fuigheall a thargaideachadh. Tha ocsaidean agus olan bealaidh ann an uachdaran alùmanaim a tha cronail don cheangal greamachaidh agus bidh stuthan co-dhèanta gu tric a’ cumail fuigheall molltair agus truailleadh silicone eile nach urrainn ceanglaichean ceimigeach làidir a chruthachadh le greamaichean.
Nuair a thèid glaodh a chur air uachdar anns a bheil aon de na fuigheallan sin an làthair, feuchaidh e ri cumail gu ceimigeach ris na h-olan agus an silicone aig na beagan shreathan moileciuil as àirde den stuth. Tha na ceanglaichean sin gu math lag agus gu cinnteach fàilligidh iad an dàrna cuid rè deuchainnean coileanaidh no rè cleachdadh an toraidh. Nuair a bhriseas joints aig a’ phuing far a bheil an uachdar agus an glaodh no an còmhdach a’ coinneachadh, canar fàilligeadh eadar-aghaidh ris an seo. Is e fàilligeadh co-leanailteach rè deuchainn rùsgadh lap nuair a thachras am briseadh taobh a-staigh an glaodh fhèin. Tha seo a’ nochdadh ceangal glè làidir agus structar cruinnichte a tha seasmhach agus maireannach.
Tha fàilligeadh co-leanailteach nan sampallan co-dhèanta seo a chaidh a làimhseachadh le laser a’ sealltainn an greamach air gach taobh de na stuthan a thathar a’ ceangal.
Tha fàilligeadh eadar-aghaidh nan sampallan co-dhèanta seo nach deach an làimhseachadh a’ sealltainn nach do lean an glaodh ach ri aon taobh agus gun do leig e às an taobh eile gu tur.
Nuair a bhios fàilligeadh co-leanailteach agad, bidh ceangal eadar-aghaidheach agad nach eil a’ leigeil às gun dad. Tha làimhseachadh uachdar ag amas air an uachdar atharrachadh gus truailleadh a thoirt air falbh agus uachdar a chruthachadh no fhoillseachadh a bhios comasach air ceangal gu ceimigeach leis a’ ghreamaiche airson ceanglaichean seasmhach agus earbsach.
2- Mar a dh’innseas tu a bheil an uachdar agad air a làimhseachadh le laser deiseil airson greamachadh
Tha tomhais ceàrn conaltraidh, mar an fheadhainn a chaidh ainmeachadh ann am pàipear IJAA a thathas a’ cleachdadh gus tuigse fhaighinn air crìonadh làimhseachaidh thar ùine, nan dòigh air leth math air pròiseasan glanaidh leusair a sgrùdadh agus a dhearbhadh.
Tha tomhas ceàrn conaltraidh mothachail air na h-atharrachaidhean moileciuil a tha a’ tachairt air uachdar a thathar a’ làimhseachadh le laser. Bidh an boinne leaghaidh a chuirear air an uachdar ag èirigh no a’ tuiteam a rèir na tha de thruailleadh microscopach air an uachdar. Tha tomhais ceàrn conaltraidh nan comharra gun stad air greamachadh agus faodaidh iad soilleireachd agus faicsinneachd a thoirt seachad air cho co-chòrdail ‘s a tha neart an làimhseachaidh ri feumalachdan glanaidh nan stuthan.
Tha tomhasan ceàrn conaltraidh a’ freagairt gu breagha ris na h-atharrachaidhean ann an ìrean truailleadh a lorgar le dòighean speactroscopaidh. Bithear a’ dèanamh a’ mhòr-chuid de thomhasan mionaideach de thruailleadh air uachdaran le uidheamachd nach eil comasach do luchd-saothrachaidh a cheannach agus nach gabhadh a chleachdadh air pàirtean fìor a thathas a’ dèanamh co-dhiù.
Faodar tomhasan ceàrn conaltraidh a dhèanamh dìreach ro agus às dèidh làimhseachadh air an loidhne cinneasachaidh leleabhar-làimhenoinnealan tomhais fèin-ghluasadachDìreach mar a chuireas glanadh leusair an àite dhòighean ullachaidh uachdar seann-fhasanta air sgàth feumalachdan fèin-ghluasaid saothrachaidh àrd-tomhas-lìonaidh, àrd-chruinneas, bidh tomhais ceàrn conaltraidh cuideachd a’ dèanamh deuchainnean càileachd uachdar suibiaigeach agus neo-mhionaideach leithid incichean dyne agus deuchainnean briseadh-uisge seann-fhasanta.
Chan eil deuchainnean coileanaidh neart ach a’ sgrùdadh sampall de na stuthan a thathar a’ giullachd, a’ cur ris an ìre sgudail agus gun a bhith a’ toirt comharradh sam bith air mar a chruthaichear ceangal nas làidire. Faodaidh ceàrnan conaltraidh, nuair a thèid an cleachdadh air feadh loidhne cinneasachaidh, comharrachadh gu dìreach càite a bheil feum air atharrachadh sa phròiseas, agus faodaidh iad sealladh a thoirt seachad air dè a dh’ fheumar atharrachadh agus gu dè an ìre.
3Carson a chleachdas tu glanadh leusair?
Tha tòrr rannsachaidh mhath air a bhith ann air mar a bhios làimhseachadh uachdar leusair a’ leasachadh greamachadh. Mar eisimpleir,pàipear a chaidh fhoillseachadh ann an Journal of Adhesionrannsaich iad dìreach dè an ìre de neart co-phàirteach a tha air a neartachadh le glanadh leusair an taca ris na dòighean traidiseanta.
“Tha toraidhean deuchainneach a’ sealltainn gun do leasaich làimhseachadh uachdar leusair ro-ghreamachaidh neart rùsgaidh shampaill alùmanaim ceangailte le epoxy atharraichte gu mòr an taca ri bun-stuthan gun làimhseachadh agus anodized. Fhuaireadh na toraidhean as fheàrr le lùth leusair de mu 0.2 J / Pulse / cm2 far an deach neart rùsgaidh aon-lap a leasachadh 600-700% an taca ri neart aloi Al gun làimhseachadh, agus 40% an taca ri ro-làimhseachadh anodizing searbhag cròmach.”
Dh’atharraich modh an fhàilligidh bho ghreamachaidh gu co-leanailteach mar a mheudaich àireamh nam buillean laser rè an làimhseachaidh. Chaidh an t-iongantas mu dheireadh seo a cheangal ri atharrachaidhean morf-eòlais mar a chithear le microscopaidh dealanach, agus atharrachadh ceimigeach mar a chithear le speactroscopaidh Auger agus infridhearg.
Is e buaidh inntinneach eile a th’ aig ablation laser an cumhachd a th’ aige uachdar a chruthachadh nach bi a’ crìonadh thar ùine.
Laser Fortuneair obair mhòr a dhèanamh a’ sgrùdadh mar a bhios glanadh leusair ag eadar-obrachadh le uachdaran ann an dòighean iongantach. Bidh làimhseachadh leusair air alùmanum a’ cruthachadh chrioman beaga bìodach san uachdar a leaghas agus a chruadhaicheas cha mhòr aig an aon àm gu bhith na shreath meanbh-chriostalach air an uachdar a tha eadhon nas seasmhaiche ri creimeadh na an alùmanum fhèin.
A’ coimhead air a’ chairt gu h-ìosal, tha i a’ sealltainn an diofar eadar neart rùsgaidh ceangail le bhith a’ cleachdadh alùmanum a chaidh a làimhseachadh le laser agus alùmanum a chaidh a làimhseachadh gu ceimigeach. Thar ùine, mar a bhios na h-uachdaran air a bhith fosgailte do àrainneachd tais, bidh comas an uachdair a chaidh a làimhseachadh gu ceimigeach ceangal gu math a’ lùghdachadh gu mòr leis gu bheil an taiseachd a’ tòiseachadh a’ creimeadh an uachdair, agus bidh an uachdar a chaidh a làimhseachadh le laser a’ cumail a sheasamh an aghaidh creimeadh às deidh seachdainean de nochdadh.
Àm puist: 12 Lùnastal 2022
