Prodhuesit janë gjithmonë në kërkim të produkteve që janë më të forta, më të qëndrueshme dhe më të besueshme, si dhe në sektorët e automobilave dhe hapësirës ajrore. Në këtë drejtim, ata shpesh përmirësojnë dhe zëvendësojnë sistemet e materialeve me lidhje metalike me dendësi më të ulët, rezistencë më të mirë ndaj temperaturës dhe korrozionit. Kjo u jep prodhuesve një pikëmbështetje më të mirë në treg.
Në fakt, kjo është vetëm gjysma e historisë.
Një avantazh strategjik edhe më i fortë është siguria e matshme në lidhje me forcën, qëndrueshmërinë dhe besueshmërinë e një produkti.
Zëvendësimi i materialeve të vjetra me ato më të forta mund të jetë një fillim i mirë, por kërkon edhe procese prodhimi më të avancuara që mbështeten në pastrimin e sipërfaqeve më të pastra dhe më efikase për të krijuar struktura të forta. Metalet si lidhjet e aluminit dhe materialet e përparuara si përbërësit polimerë me fibra karboni, të përdorura shpesh në prodhimin automobilistik dhe hapësinor, kërkojnë lidhje për të zvogëluar peshën - kur përdoren elementë fiksues, pesha i shtohet strukturës - dhe për të krijuar nyje më të besueshme.
Teknikat tradicionale të përfundimit të aluminit përfshijnë pastrimin me rërë, fshirjen me tretës, e ndjekur nga bluarja (duke përdorur një sfungjer fërkues) ose anodizimi. Ngjitja ngjitëse hap derën për procese më të automatizuara për të cilat përfundimet tradicionale nuk janë të pajtueshme.
Anodizimi është më i zakonshëm në aplikimet hapësinore ku kjo përgatitje më e shtrenjtë dhe më e rreptë përdoret për të përmbushur specifikimet rigoroze. Ndryshueshmëria e natyrshme e teknikave të pastrimit me rërë dhe gërryerjes manuale tregon qartë se një proces më i kontrolluar është në rregull.
Pastrimi me lazer ose ablacioni me lazer e mbush këtë boshllëk procesi si një metodë më e saktë, miqësore me mjedisin, e automatizueshme dhe efikase për trajtimin e sipërfaqeve metalike dhe kompozite për pastrim. Llojet e ndotjes që gjenden në sipërfaqen e këtyre materialeve hiqen lehtësisht nga përpunimi me lazer.
Meqenëse pastrimi me lazer është kaq i fuqishëm, është thelbësore të dini saktësisht se si ndikon në sipërfaqen tuaj. Dallimi midis një sipërfaqeje të trajtuar siç duhet dhe një sipërfaqeje të trajtuar dobët ose tepër mund të jetë jashtëzakonisht i vështirë për t'u vlerësuar. Me teknologjinë e verifikimit sasior të procesit aq të ndjeshme dhe të saktë sa vetë procesi me lazer, prodhuesit mund të jenë të sigurt se sipërfaqet e tyre metalike dhe kompozite janë plotësisht gati për ngjitje.
Lazeri Fortune i mëposhtëm do t'ju japë një prezantim të detajuar të arsyeve për zgjedhjen e pastrimit me lazer.
1 –Çfarë është pastrimi me lazer?
Trajtimi me lazer është një teknikë jashtëzakonisht e saktë pastrimi termik që funksionon duke hequr (ablacion) fraksione të vogla të sipërfaqes së një materiali përmes një rrezeje lazeri të fokusuar, shpesh të pulsuar. Lazeri rrezaton sipërfaqen për të hequr atomet dhe mund të përdoret për shpimin e vrimave jashtëzakonisht të vogla dhe të thella përmes materialeve shumë të forta, duke prodhuar filma të hollë ose nanopjesëza në një sipërfaqe.
Ky proces pastrimi sipërfaqësor është kaq efektiv për shkak të aftësisë së tij për të synuar shtresa kaq të vogla ndotësish dhe mbetjesh. Sipërfaqet e aluminit përmbajnë okside dhe vajra lubrifikantë që janë të dëmshëm për bashkimin ngjitës dhe kompozitët shpesh mbajnë çlirime të mbetura të mykut dhe ndotës të tjerë silikoni që nuk mund të formojnë lidhje të forta kimike me ngjitësit.
Kur një ngjitës aplikohet në një sipërfaqe me një nga këto mbetje të pranishme, ai do të përpiqet të ngjitet kimikisht me vajrat dhe silikonin në shtresat e sipërme molekulare të materialit. Këto lidhje janë jashtëzakonisht të dobëta dhe në mënyrë të pashmangshme do të dështojnë ose gjatë testeve të performancës ose gjatë përdorimit të produktit. Kur nyjet prishen në pikën ku sipërfaqja dhe ngjitësi ose veshja takohen, kjo quhet dështim ndërfaqësor. Dështimi i kohezionit gjatë testimit të prerjes së rrafshët është kur thyerja ndodh brenda vetë ngjitësit. Kjo është tregues i një lidhjeje shumë të fortë dhe një strukture të montuar që është elastike dhe jetëgjatë.
Dëmtimi koheziv i këtyre mostrave kompozite që janë trajtuar me lazer tregon ngjitësin në të dyja anët e materialeve që po ngjiten.
Dëmtimi ndërfaqësor i këtyre mostrave kompozite që nuk u trajtuan tregon se ngjitësi është ngjitur vetëm në njërën anë dhe është lëshuar plotësisht nga ana tjetër.
Kur kemi dështim koheziv, kemi një lidhje ndërfaqësore që nuk lëshon pe kot. Trajtimet sipërfaqësore synojnë modifikimin e sipërfaqes për të hequr ndotësit dhe për të krijuar ose zbuluar një sipërfaqe që do të jetë në gjendje të bashkohet kimikisht me ngjitësin për lidhje të qëndrueshme dhe të besueshme.
2- Si ta kuptoni nëse sipërfaqja juaj e trajtuar me lazer është gati për ngjitje
Matjet e këndit të kontaktit, si ato të përmendura në dokumentin e IJAA-s të përdorura për të kuptuar degradimin e trajtimeve me kalimin e kohës, janë një mënyrë jashtëzakonisht e mirë për të monitoruar dhe verifikuar proceset e pastrimit me lazer.
Një matje e këndit të kontaktit është e ndjeshme ndaj ndryshimeve molekulare që ndodhin në një sipërfaqe që trajtohet me lazer. Pika e lëngut e vendosur në sipërfaqe do të rritet ose ulet në raport të saktë me sasinë e ndotjes mikroskopike në sipërfaqe. Matjet e këndit të kontaktit janë një tregues i pandërprerë i ngjitjes dhe mund të ofrojnë qartësi dhe shikueshmëri se sa e përafruar është forca e trajtimit me nevojat e pastrimit të materialeve.
Matjet e këndit të kontaktit korrespondojnë bukur me ndryshimet në nivelet e ndotësve të kapur nga metodat e spektroskopisë. Shumica e matjeve precize të ndotësve në sipërfaqe bëhen me pajisje që nuk janë të realizueshme për t'u blerë nga prodhuesit dhe nuk mund të përdoren në pjesët reale që prodhohen në të vërtetë gjithsesi.
Matjet e këndit të kontaktit mund të kryhen menjëherë para dhe pas trajtimit në linjën e prodhimit memanualosemjete automatike matëseAshtu si pastrimi me lazer zëvendëson metodat e vjetruara të përgatitjes së sipërfaqes për shkak të nevojave të automatizimit të prodhimit me vëllim të lartë dhe precizion të lartë, matjet e këndit të kontaktit i bëjnë gjithashtu të vjetëruara testet subjektive dhe të pasakta të cilësisë së sipërfaqes, si bojërat me dyne dhe testet e thyerjes nga uji.
Testet e performancës së fortësisë shqyrtojnë vetëm një mostër të materialeve që përpunohen, duke shtuar në shkallën e skrapit dhe duke mos dhënë asnjë tregues se si të krijohet një lidhje më e fortë. Këndet e kontaktit, kur përdoren në të gjithë një linjë prodhimi, mund të tregojnë saktësisht se ku procesi kërkon rregullime dhe mund të japin një pasqyrë se çfarë duhet të rregullohet dhe në çfarë mase.
3- Pse të përdoret pastrimi me lazer?
Ka pasur shumë kërkime të shkëlqyera mbi mënyrat se si trajtimi sipërfaqësor me lazer përmirëson ngjitjen. Për shembull,një punim i botuar në Journal of Adhesioneksploroi se sa shumë rritet forca e nyjeve nga pastrimi me lazer në krahasim me metodat tradicionale.
"Rezultatet eksperimentale tregojnë se trajtimi sipërfaqësor me lazer paraprak i ngjitjes përmirësoi ndjeshëm rezistencën ndaj prerjes së mostrave të aluminit të lidhur me epoksi të modifikuar krahasuar me substratet e patrajtuara dhe të anodizuara. Rezultatet më të mira u morën me energji lazeri prej rreth 0.2 J/Puls/cm2 ku forca ndaj prerjes me një kthesë të vetme u përmirësua me 600-700% krahasuar me atë të lidhjes së aluminit të patrajtuar dhe me 40% krahasuar me trajtimin paraprak të anodizimit me acid kromik."
Mënyra e dështimit ndryshoi nga ngjitëse në kohezive ndërsa numri i pulseve lazer u rrit gjatë trajtimit. Fenomeni i fundit është lidhur me ndryshimet morfologjike siç zbulohen nga mikroskopia elektronike dhe modifikimet kimike siç tregohen nga spektroskopia Auger dhe infra të kuqe.
Një tjetër efekt interesant i ablacionit me lazer është fuqia që ka për të krijuar një sipërfaqe që nuk degradohet me kalimin e kohës.
Lazeri i Pasurisëka bërë një punë të shkëlqyer duke studiuar se si pastrimi me lazer bashkëvepron me sipërfaqet në disa mënyra të habitshme. Trajtimi me lazer i aluminit krijon kratere të vogla në sipërfaqe që shkrihen dhe pothuajse njëkohësisht ngurtësohen në një shtresë mikrokristaline në sipërfaqe që është edhe më rezistente ndaj korrozionit sesa vetë alumini.
Duke parë grafikun më poshtë, ai tregon ndryshimin midis rezistencës ndaj prerjes së një lidhjeje duke përdorur alumin të trajtuar me lazer dhe aluminin që është trajtuar kimikisht. Me kalimin e kohës, ndërsa sipërfaqet janë ekspozuar ndaj një mjedisi me lagështi, aftësia e sipërfaqes së trajtuar kimikisht për t'u lidhur mirë zvogëlohet ndjeshëm sepse lagështia fillon ta gërryejë sipërfaqen, ndërsa sipërfaqja e trajtuar me lazer ruan rezistencën e saj ndaj korrozionit pas disa javësh ekspozimi.
Koha e postimit: 12 gusht 2022