Il-manifatturi dejjem qed ifittxu li jagħmlu prodotti li huma aktar b'saħħithom, aktar durabbli, u aktar affidabbli, kif ukoll fis-setturi tal-karozzi u tal-ajruspazju. F'dan l-insegwiment, huma ta' spiss jaġġornaw u jissostitwixxu s-sistemi tal-materjali b'ligi tal-metall b'densità aktar baxxa, reżistenza aħjar għat-temperatura u l-korrużjoni. Dan jagħti lill-manifatturi bażi aħjar fis-suq.
Fil-fatt, dik hija biss nofs l-istorja.
Vantaġġ strateġiku saħansitra aktar b'saħħtu huwa ċ-ċertezza kwantifikabbli dwar is-saħħa, id-durabbiltà u l-affidabbiltà ta' prodott.
Is-sostituzzjoni ta' materjali eqdem b'oħrajn aktar b'saħħithom tista' tkun bidu tajjeb, iżda teħtieġ ukoll proċessi ta' manifattura aktar avvanzati li jiddependu fuq tindif tal-wiċċ aktar nadif u effiċjenti biex jinħolqu strutturi b'saħħithom. Metalli bħal-ligi tal-aluminju u materjali avvanzati bħal kompożiti tal-polimeru tal-fibra tal-karbonju, li ħafna drabi jintużaw fil-manifattura tal-karozzi u tal-ajruspazju, jeħtieġu twaħħil biex jitnaqqas il-piż - meta jintużaw qfieli, jiżdied il-piż mal-istruttura - u biex jinħolqu ġonot aktar affidabbli.
It-tekniki tradizzjonali tal-irfinar tal-aluminju jinkludu sandblasting, tindif bis-solvent, segwit minn tħin (bl-użu ta' skutella tal-għorik) jew anodizzazzjoni. It-twaħħil adeżiv jiftaħ il-bieb għal proċessi aktar awtomatizzati li għalihom l-irfinar tradizzjonali mhuwiex kompatibbli.
L-anodizzazzjoni hija aktar komuni f'applikazzjonijiet aerospazjali fejn din il-preparazzjoni aktar għalja u aktar stretta tintuża biex tissodisfa speċifikazzjonijiet stretti. Il-varjabbiltà inerenti tat-tekniki tas-sandblasting u tal-brix manwali turi b'mod ċar li huwa meħtieġ proċess aktar ikkontrollat.
It-tindif bil-lejżer jew l-ablazzjoni bil-lejżer timla din il-lakuna fil-proċess bħala metodu aktar preċiż, favur l-ambjent, awtomatizzabbli u effiċjenti għat-trattament ta' uċuħ tal-metall u komposti għat-tindif. It-tipi ta' kontaminazzjoni misjuba fuq il-wiċċ ta' dawn il-materjali jitneħħew faċilment permezz tal-ipproċessar bil-lejżer.
Minħabba li t-tindif bil-lejżer huwa tant qawwi, huwa kruċjali li tkun taf eżattament kif jaffettwa l-wiċċ tiegħek. Id-differenza bejn wiċċ trattat kif suppost u wiċċ trattat b'mod insuffiċjenti jew żejjed tista' tkun estremament diffiċli biex tiġi vvalutata. Bit-teknoloġija ta' verifika kwantitattiva tal-proċess li hija sensittiva u preċiża daqs il-proċess tal-lejżer innifsu, il-manifatturi jistgħu jkunu kunfidenti li l-uċuħ tal-metall u tal-komposti tagħhom huma lesti għalkollox għat-twaħħil.
Il-lejżer Fortune li ġej jagħtik introduzzjoni dettaljata għar-raġunijiet għall-għażla tat-tindif bil-lejżer.
1 –X'inhu t-Tindif bil-Laser?
It-trattament bil-lejżer huwa teknika ta' tindif termali estremament preċiża li taħdem billi tneħħi (tneħħi) frazzjonijiet żgħar ħafna ta' wiċċ ta' materjal permezz ta' raġġ tal-lejżer iffukat, ħafna drabi pulsat. Il-lejżer jirradja l-wiċċ biex ineħħi l-atomi u jista' jintuża għat-tħaffir ta' toqob żgħar ħafna u fondi minn ġo materjali iebsin ħafna, u b'hekk jipproduċi films irqaq jew nanopartiċelli fuq wiċċ.
Dan il-proċess ta' tindif tal-wiċċ huwa tant effettiv minħabba l-abbiltà tiegħu li jimmira lejn saffi żgħar bħal dawn ta' kontaminanti u residwi. L-uċuħ tal-aluminju fihom ossidi u żjut lubrikanti li huma ta' detriment għall-għaqda tal-adeżivi u l-kompożiti spiss iżommu rilaxxi residwi tal-moffa u kontaminanti oħra tas-silikon li ma jistgħux jiffurmaw rabtiet kimiċi b'saħħithom mal-adeżivi.
Meta kolla tiġi applikata fuq wiċċ b'wieħed minn dawn ir-residwi preżenti, din tipprova taderixxi kimikament maż-żjut u s-silikon fil-ftit saffi molekulari ta' fuq tal-materjal. Dawn ir-rabtiet huma estremament dgħajfa u inevitabbilment ifallu jew waqt it-testijiet tal-prestazzjoni jew waqt l-użu tal-prodott. Meta l-ġonot jinkisru fil-punt fejn il-wiċċ u l-kolla jew il-kisi jiltaqgħu, dan jissejjaħ ħsara interfaċjali. Ħsara koeżiva waqt l-ittestjar tal-shear tal-lap hija meta l-ksur iseħħ fl-kolla nnifisha. Dan jindika rabta b'saħħitha ħafna u struttura mmuntata li hija reżiljenti u dejjiema.
Il-ħsara koeżiva ta' dawn il-kampjuni komposti li ġew ittrattati bil-lejżer turi l-adeżiv fuq iż-żewġ naħat tal-materjali li qed jiġu mwaħħlin.
Il-ħsara interfaċjali ta' dawn il-kampjuni komposti li ma ġewx ittrattati turi li l-adeżiv waħħal biss ma' naħa waħda u ħalla kompletament in-naħa l-oħra.
Meta jkollok falliment koeżiv, ikollok rabta interfaċjali li ma titlaqx għalxejn. It-trattamenti tal-wiċċ għandhom l-għan li jimmodifikaw il-wiċċ biex ineħħu l-kontaminanti u joħolqu jew jikxfu wiċċ li jkun jista' jingħaqad kimikament mal-adeżiv għal rabtiet durabbli u affidabbli.
2- Kif Tkun Taf jekk il-Wiċċ Trattat bil-Laser Tiegħek huwiex Lest għall-Adeżjoni
Il-kejl tal-angolu tal-kuntatt, bħal dawk imsemmija fid-dokument tal-IJAA użati biex jifhmu d-degradazzjoni tat-trattamenti maż-żmien, huma mod eċċezzjonalment tajjeb biex jiġu mmonitorjati u vverifikati l-proċessi tat-tindif bil-lejżer.
Kejl tal-angolu tal-kuntatt huwa sensittiv għall-bidliet molekulari li jkunu qed iseħħu fuq wiċċ li jkun qed jiġi ttrattat bil-lejżer. Il-qatra ta' likwidu mqiegħda fuq il-wiċċ titla' jew tinżel f'relazzjoni eżatta mal-ammont ta' kontaminazzjoni mikroskopika fuq il-wiċċ. Il-kejl tal-angolu tal-kuntatt huwa indikatur bla waqfien tal-adeżjoni u jista' joffri ċarezza u viżibilità dwar kemm is-saħħa tat-trattament hija allinjata mal-ħtiġijiet tat-tindif tal-materjali.
Il-kejl tal-angolu tal-kuntatt jikkorrelata perfettament mal-bidliet fil-livelli ta' kontaminanti li jinqabdu permezz ta' metodi ta' spettroskopija. Il-biċċa l-kbira tal-kejl ta' preċiżjoni ta' kontaminanti fuq l-uċuħ isir b'tagħmir li mhux fattibbli biex jinxtara mill-manifatturi u ma jistax jintuża fuq partijiet reali li fil-fatt qed jiġu manifatturati xorta waħda.
Il-kejl tal-angolu tal-kuntatt jista' jsir immedjatament qabel u wara t-trattament fuq il-linja tal-produzzjoni b'manwaljewgħodod tal-kejl awtomatizzatiHekk kif it-tindif bil-lejżer jissostitwixxi metodi skaduti ta' tħejjija tal-wiċċ minħabba l-ħtiġijiet ta' awtomazzjoni ta' manifattura ta' volum għoli u preċiżjoni għolja, il-kejl tal-angolu tal-kuntatt jagħmel ukoll testijiet suġġettivi u impreċiżi tal-kwalità tal-wiċċ bħal linka dyne u testijiet tal-qsim tal-ilma obsoleti.
It-testijiet tal-prestazzjoni tas-saħħa jeżaminaw biss kampjun tal-materjali li qed jiġu pproċessati, u jżidu mar-rata tal-iskrapp u ma jagħtu l-ebda indikazzjoni ta' kif tinħoloq rabta aktar b'saħħitha. L-angoli tal-kuntatt, meta jintużaw f'linja ta' produzzjoni kollha, jistgħu jindikaw eżattament fejn il-proċess jeħtieġ aġġustament, u jistgħu jipprovdu għarfien dwar x'għandu jiġi aġġustat u sa liema punt.
3- Għaliex Tuża t-Tindif bil-Laser?
Sar ħafna riċerka tajba dwar il-modi kif it-trattament tal-wiċċ bil-lejżer itejjeb l-adeżjoni. Pereżempju,dokument ippubblikat fil-Ġurnal tal-Adeżjoniesplora kemm is-saħħa tal-ġogi titjieb bit-tindif bil-lejżer meta mqabbel mal-metodi tradizzjonali.
"Ir-riżultati sperimentali jindikaw li t-trattament tal-wiċċ bil-lejżer ta' qabel l-adeżjoni tejjeb b'mod sinifikanti s-saħħa tal-shear ta' kampjuni tal-aluminju magħqudin b'epossi modifikat meta mqabbla ma' sottostrati mhux ittrattati u anodizzati. L-aħjar riżultati nkisbu b'enerġija tal-lejżer ta' madwar 0.2 J/Pulse/cm2 fejn is-saħħa tal-shear ta' dawra waħda tjiebet b'600-700% meta mqabbla ma' dik tal-liga tal-Al mhux ittrattata, u b'40% meta mqabbla mat-trattament minn qabel tal-anodizzazzjoni bl-aċidu kromiku."
Il-mod ta' falliment inbidel minn adeżiv għal koeżiv hekk kif in-numru ta' impulsi tal-lejżer żdied matul it-trattament. Dan tal-aħħar fenomenu ġie korrelat ma' bidliet fil-morfoloġija kif żvelat mill-mikroskopija elettronika, u modifika kimika kif indikat mill-ispettroskopija Auger u infra-aħmar.
Effett interessanti ieħor tal-ablazzjoni bil-lejżer huwa l-qawwa li għandha biex toħloq wiċċ li ma jiddegradax maż-żmien.
Fortuna bil-Lejżergħamel xogħol mill-aqwa billi eżamina kif it-tindif bil-lejżer jinteraġixxi mal-uċuħ b'modi sorprendenti. It-trattament bil-lejżer tal-aluminju joħloq krateri żgħar fil-wiċċ li jdubu u kważi simultanjament jissolidifikaw f'saff mikrokristallin fuq il-wiċċ li huwa saħansitra aktar reżistenti għall-korrużjoni mill-aluminju nnifsu.
Jekk wieħed iħares lejn it-tabella t'hawn taħt, din turi d-differenza bejn is-saħħa tal-qtugħ ta' rabta bl-użu ta' aluminju li ġie ttrattat bil-lejżer u aluminju li ġie ttrattat kimikament. Maż-żmien, hekk kif l-uċuħ ikunu ġew esposti għal ambjent umdu, il-kapaċità tal-wiċċ ittrattat kimikament li jgħaqqad sew tonqos b'mod sinifikanti għaliex l-umdità tibda tikkorrodi l-wiċċ, filwaqt li l-wiċċ ittrattat bil-lejżer iżomm ir-reżistenza għall-korrużjoni tiegħu wara ġimgħat ta' espożizzjoni.
Ħin tal-posta: 12 ta' Awwissu 2022
