Palaging naghahangad ang mga tagagawa na gumawa ng mga produktong mas matibay, mas matibay, at mas maaasahan, pati na rin sa mga sektor ng automotive at aerospace. Sa hangaring ito, madalas nilang ina-upgrade at pinapalitan ang mga sistema ng materyal ng mga metal alloy na may mas mababang densidad, mas mahusay na temperatura at resistensya sa kalawang. Nagbibigay ito sa mga tagagawa ng mas mahusay na pundasyon sa merkado.
Sa totoo lang, kalahati pa lang ng kwento 'yan.
Ang isang mas matibay na estratehikong bentahe ay ang masusukat na katiyakan tungkol sa lakas, tibay, at pagiging maaasahan ng isang produkto.
Ang pagpapalit ng mga lumang materyales para sa mas matibay ay maaaring maging isang magandang panimula, ngunit nangangailangan din ito ng mas advanced na mga proseso ng pagmamanupaktura na umaasa sa mas malinis at mas mahusay na paglilinis ng ibabaw upang lumikha ng matibay na istruktura. Ang mga metal tulad ng mga aluminum alloy at mga advanced na materyales tulad ng carbon fiber polymer composites, na kadalasang ginagamit sa pagmamanupaktura ng automotive at aerospace, ay nangangailangan ng bonding upang mabawasan ang timbang – kapag ginamit ang mga fastener, ang bigat ay idinaragdag sa istraktura – at upang lumikha ng mas maaasahang mga dugtungan.
Kabilang sa mga tradisyonal na pamamaraan ng pagtatapos ng aluminyo ang sandblasting, pagpahid ng solvent, na sinusundan ng paggiling (gamit ang scouring pad) o anodizing. Ang adhesive bonding ay nagbubukas ng pinto sa mas awtomatikong mga proseso kung saan hindi tugma ang mga tradisyonal na pagtatapos.
Mas karaniwan ang anodizing sa mga aplikasyon sa aerospace kung saan ginagamit ang mas mahal at mas mahigpit na paghahandang ito upang matugunan ang mahigpit na mga ispesipikasyon. Ang likas na pagkakaiba-iba ng mga pamamaraan ng sandblasting at manu-manong abrasion ay malinaw na nagpapakita na kinakailangan ang isang mas kontroladong proseso.
Pinupunan ng laser cleaning o laser ablation ang kakulangan sa prosesong ito bilang isang mas tumpak, environment-friendly, awtomatiko, at mahusay na paraan ng paggamot sa metal at composite na mga ibabaw para sa paglilinis. Ang mga uri ng kontaminasyon na matatagpuan sa ibabaw ng mga materyales na ito ay madaling maalis sa pamamagitan ng laser processing.
Dahil napakalakas ng paglilinis gamit ang laser, mahalagang malaman nang eksakto kung paano nito naaapektuhan ang iyong ibabaw. Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang maayos na nagamot na ibabaw at isang hindi sapat o labis na nagamot na ibabaw ay maaaring maging lubhang mahirap tasahin. Dahil sa teknolohiya ng quantitative process verification na kasingsensitibo at kasingtumpak ng mismong proseso ng laser, makakasiguro ang mga tagagawa na ang kanilang mga metal at composite na ibabaw ay ganap na handa para sa pagdikit.
Ang sumusunod na Fortune laser ay magbibigay sa iyo ng detalyadong panimula sa mga dahilan sa pagpili ng laser cleaning.
1 –Ano ang Paglilinis gamit ang Laser?
Ang laser treatment ay isang napakatumpak at thermal cleaning technique na gumagana sa pamamagitan ng pag-aalis (ablation) ng maliliit na bahagi ng ibabaw ng materyal sa pamamagitan ng isang nakatutok, kadalasang may pulse, na laser beam. Ang laser ay nag-i-irradiate sa ibabaw upang alisin ang mga atomo at maaaring gamitin para sa pagbabarena ng napakaliit at malalalim na butas sa pamamagitan ng napakatigas na materyales, na lumilikha ng manipis na mga pelikula o nanoparticle sa isang ibabaw.
Ang prosesong ito ng paglilinis ng ibabaw ay napakaepektibo dahil sa kakayahan nitong puntiryahin ang maliliit na patong ng mga kontaminante at residue. Ang mga ibabaw na aluminyo ay naglalaman ng mga oxide at lubricant oil na nakakapinsala sa pagkakadugtong ng adhesive at ang mga composite ay kadalasang nagpapanatili ng mga natitirang amag at iba pang mga kontaminante ng silicone na hindi makakabuo ng malalakas na kemikal na bono sa mga adhesive.
Kapag ang isang pandikit ay inilapat sa isang ibabaw na may isa sa mga residue na ito, susubukan nitong kemikal na dumikit sa mga langis at silicone sa ilang nangungunang molekular na patong ng materyal. Ang mga bond na ito ay lubhang mahina at hindi maiiwasang mabibigo sa panahon ng mga pagsubok sa pagganap o habang ginagamit ang produkto. Kapag ang mga dugtungan ay nabali sa puntong nagtatagpo ang ibabaw at ang pandikit o patong, ito ay tinatawag na interfacial failure. Ang cohesive failure habang nasa lap shear testing ay kapag ang pagkabali ay nangyayari sa loob mismo ng pandikit. Ito ay nagpapahiwatig ng isang napakalakas na bond at isang binuong istruktura na nababanat at pangmatagalan.
Ang cohesive failure ng mga composite sample na ito na nilagyan ng laser treatment ay nagpapakita ng adhesive sa magkabilang panig ng mga materyales na pinagdidikit.
Ang pagkabigo ng interfacial ng mga composite sample na ito na hindi ginamot ay nagpapakita na ang adhesive ay dumikit lamang sa isang gilid at ganap na bumitaw sa kabila.
Kapag mayroon kang cohesive failure, mayroon kang interfacial bond na hindi basta-basta binibitawan. Nilalayon ng mga surface treatment na baguhin ang ibabaw upang maalis ang mga kontaminante at lumikha o magbunyag ng isang ibabaw na makakapag-chemically fuse sa adhesive para sa matibay at maaasahang mga bond.
2- Paano Malalaman Kung Handa na para sa Pagdikit ang Iyong Laser Treated Surface
Ang mga sukat ng anggulo ng kontak, tulad ng mga nabanggit sa papel ng IJAA na ginamit upang maunawaan ang pagkasira ng mga paggamot sa paglipas ng panahon, ay isang napakahusay na paraan ng pagsubaybay at pag-verify ng mga proseso ng paglilinis ng laser.
Ang pagsukat ng anggulo ng kontak ay sensitibo sa mga pagbabagong molekular na nangyayari sa isang ibabaw na ginagamot gamit ang laser. Ang patak ng likidong inilalagay sa ibabaw ay tataas o bababa nang eksakto kaugnay ng dami ng mikroskopikong kontaminasyon sa ibabaw. Ang mga pagsukat ng anggulo ng kontak ay isang walang humpay na tagapagpahiwatig ng pagdikit at maaaring magbigay ng kalinawan at kakayahang makita kung gaano kaayon ang lakas ng paggamot sa mga pangangailangan sa paglilinis ng mga materyales.
Ang mga sukat ng anggulo ng kontak ay may magandang kaugnayan sa mga pagbabago sa antas ng kontaminante na nakukuha ng mga pamamaraan ng spectroscopy. Karamihan sa mga pagsukat ng katumpakan ng mga kontaminante sa mga ibabaw ay ginagawa gamit ang mga kagamitang hindi mabibili ng mga tagagawa at hindi rin magagamit sa mga totoong piyesa na aktwal na ginagawa.
Ang mga sukat ng anggulo ng kontak ay maaaring isagawa kaagad bago at pagkatapos ng paggamot sa linya ng produksyon gamit angmanwalomga awtomatikong kagamitan sa pagsukatKung paanong pinapalitan ng laser cleaning ang mga lumang pamamaraan ng paghahanda sa ibabaw dahil sa mga pangangailangan sa automation ng high-volume at high-precision na pagmamanupaktura, ginagawang lipas na rin ang mga subhetibo at hindi tumpak na mga pagsubok sa kalidad ng ibabaw tulad ng mga dyne inks at water break test.
Sinusuri lamang ng mga pagsubok sa pagganap ng lakas ang isang sample ng mga materyales na pinoproseso, na nagdaragdag sa scrap rate at hindi nagbibigay ng anumang indikasyon kung paano lilikha ng mas matibay na bono. Ang mga anggulo ng kontak, kapag ginamit sa buong linya ng produksyon, ay maaaring magturo kung saan eksaktong nangangailangan ng pagsasaayos ang proseso, at maaaring magbigay ng pananaw sa kung ano ang kailangang isaayos at hanggang saan.
3- Bakit Dapat Gumamit ng Laser Cleaning?
Maraming magagandang pananaliksik ang naganap tungkol sa mga paraan kung paano pinapabuti ng laser surface treatment ang adhesion. Halimbawa,isang papel na inilathala sa Journal of Adhesionginalugad kung gaano kalakas ang kasukasuan na napapahusay ng paglilinis gamit ang laser kumpara sa mga tradisyunal na pamamaraan.
“Ipinapahiwatig ng mga resulta ng eksperimento na ang preadhesion laser surface treatment ay makabuluhang nagpabuti sa shear strength ng mga modified-epoxy bonded aluminum specimens kumpara sa mga untreated at anodized substrates. Ang pinakamahusay na mga resulta ay nakuha gamit ang laser energy na humigit-kumulang 0.2 J/Pulse/cm2 kung saan ang single lap shear strength ay pinabuti ng 600-700% kumpara sa untreated Al alloy, at ng 40% kumpara sa chromic acid anodizing pretreatment.”
Ang paraan ng pagkabigo ay nagbago mula sa adhesive patungo sa cohesive habang tumataas ang bilang ng mga laser pulse habang ginagamot. Ang huling nabanggit na phenomenon ay naiugnay sa mga pagbabago sa morpolohiya gaya ng ipinapakita ng electron microscopy, at pagbabagong kemikal gaya ng ipinahiwatig ng Auger at infrared spectroscopy.
Ang isa pang kawili-wiling epekto ng laser ablation ay ang kapangyarihan nitong lumikha ng isang ibabaw na hindi nasisira sa paglipas ng panahon.
Laser ng Kapalaranay gumawa ng mahusay na pag-aaral sa kung paano nakikipag-ugnayan ang paglilinis gamit ang laser sa mga ibabaw sa ilang nakakagulat na paraan. Ang paggamot gamit ang laser sa aluminyo ay lumilikha ng maliliit na butas sa ibabaw na natutunaw at halos sabay-sabay na tumigas at nagiging isang micro crystalline layer sa ibabaw na mas lumalaban sa kalawang kaysa sa aluminyo mismo.
Kung titingnan ang tsart sa ibaba, ipinapakita nito ang pagkakaiba sa pagitan ng shear strength ng isang bond na gumagamit ng aluminum na nilagyan ng laser treatment at ng aluminum na nilagyan ng kemikal na treatment. Sa paglipas ng panahon, habang ang mga ibabaw ay nalantad sa isang mamasa-masang kapaligiran, ang kakayahan ng ibabaw na nilagyan ng kemikal na treatment na magdikit nang maayos ay lubhang nababawasan dahil ang kahalumigmigan ay nagsisimulang kalawangin ang ibabaw, habang ang ibabaw na nilagyan ng laser treatment ay nananatili ang resistensya nito sa kalawang pagkatapos ng ilang linggong pagkakalantad.
Oras ng pag-post: Agosto-12-2022
