Lazer Temizleme ve Lazer Yüzey Pürüzlendirme Hassas Sac Metal Üretimi Bugünün başarıları lazer teknolojisi olmadan mümkün olmazdı. Lazer kesimi zaten her yerde bulunur ve lazer kaynağı (otomatik veya manuel) de hızla popülerlik kazanır. Ancak lazerler sadece kesmek ve kaynak yapmaktan daha fazlasını yapar, temizleyebilirler. Lazer temizleme teknolojisi henüz popüler hale gelmemiş olsa da, özellikle havacılık ve otomotiv gibi endüstrilerdeki özel temizlik uygulamalarında, boya ve pas kaldırma gibi uygulamalarda kendini oluşturmuştur. Çoğu lazer temizleme ekipmanı, istenen şekle (daire veya dikdörtgen gibi) yüzeye yansıtmak için lazer ışını saniyede birkaç metre hızda hareket ettiren tarama optiklerini kullanır.
Lazer temizliği tam olarak nedir?
Lazer temizliği, iki ana kategoriye giren bir dizi farklı işlemi kapsar. Biri yüzey kirleticilerinin çıkarılması, diğeri ise belirli kaplama, yapışkan bağ veya diğer uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için bir yüzeyin "gravür" veya "tekstüre" dir. Kirletici çıkarma ("temizlik" olarak bilinir) ve lazer tekstürü benzer veya hatta aynı ekipmanı kullanabilirken, iki işlem farklıdır ve üreticiler ihtiyaçlarına bağlı olarak farklı kategoriler arasında seçim yapar.
Lazerler nasıl temizlenir?
Özünde, lazer temizliği pas ve istenmeyen boya gibi yüzey kirleticilerinin çıkarılması ile ilgilidir. Ekipman genellikle lazer tarafından çıkarılan kirleticileri yakalayan bir duman çıkarma sistemi ile donatılmıştır. Titanyumun temizlenmesi gibi bazı kritik havacılık uygulamalarında, oksit oluşumunu önlemek için bir koruyucu gaz kullanılır. Birçok yaygın uygulamada, lazerler yüzey kirletici maddeleri keserek çalışır. Ablasyon (bir katı doğrudan bir gaza dönüştürmek), kirleticinin ablasyon eşiği temel metalin çok altındayken en iyi şekilde çalışır, böylece lazer metal yüzeyi etkilemeden kirleticiyi atomize edebilir. Lazer tarafından verilen enerji, temizlenen malzemeye bağlı olarak temizleme işlemini farklı şekillerde gerçekleştirir. Örneğin, bazen lazer yüzeyde termal bir şok etkisi yaratır, bu da pas ve taban metal gibi yüzey kalıntıları arasındaki termal genleşme katsayılarındaki farka neden olur ve şok, pas parçacıklarının yüzeye bir "sallanması" oluşturur. Diğer durumlarda, lazerin ısısı, genellikle boya veya diğer organik kaplamalar olan çıkarılan malzemeyi yakar.
Yağ kontaminasyonu lazerler için şeffaftır, bu nedenle ablasyon veya termal şokla uzaklaştırılmaz. Bu durumda, lazer yağın belirli kısımlarını "kaynatır". Özellikle, lazer metal yüzeyin küçük alanlarını ısıtır ve yağ damlacıklarının yüzeyden havaya atlamasına neden olur, burada duman ekstraksiyon sisteminin bu damlacıkları yakalar. "Bu uygulamalarda, duman çıkarma sistemi lazerin kendisi kadar önemlidir.
Lazer tekstüre yüzeyleri
Lazerler, diğer araçlarla eşleşmesi zor olan hassasiyet sunar. Lazer gücü, nabız süresi ve ışın profili, işlemin yalnızca amaçlanan kısmı kaldırması ve diğer alanları etkilenmemiş bırakması için ayarlanabilir. Tıpkı lazer temizliği, taban metali bozulmadan bırakırken kirletici maddeleri giderirken, lazer tekstürü de hassas kontrol ile yapılabilir. Bu işlemlerde, lazer ışını tipik olarak kirişin ortasında yüksek enerjili bir Gauss ışınıdır, bu da metal tabakayı azar ve altındaki metalin katıdan sıvıya ve geri katıya anlık bir durum değişikliğine neden olur. İşlem tipik olarak çok küçük nokta boyutlarını sağlayan, son derece hassas dokular oluşturan tek modlu lazerler kullanır. Bir benzetme, her bir kum tanesinin büyüklüğünün tam olarak kontrol edildiği, ancak lazer dokuunun, kum tanelerinin fiziksel etkisi yerine yüzeyi lazer ısısı ile tamamen farklı bir şekilde tedavi etmekte olsa da, bir benzetme çizilebilir. Bazı metal imalat uygulamalarında, lazer tekstüre, hidrofobik yapmak gibi özelliklerini değiştirmek için bir yüzeyi tam olarak şekillendirebilir. Bu hassas tekstüre uygulamaları tipik olarak genellikle pikosaniye veya femtosaniye olarak ölçülen çok kısa nabız süreleri olan lazerler kullanır. Grit veya temizleme kimyasalları kullanılmadan kaplamalar için metal yüzeyler hazırlamak için diğer birçok tekstrasyon uygulaması kullanılır.
.
Otomatik Uygulamalar
Otomatik lazer temizliği, düşük karışık, yüksek hacimli ortamlarda daha yaygın hale geliyor. Örneğin, pil kaynaklarının temizlenmesi tipik bir uygulamadır. "Bu sistemler milyonlarca parçayı işler, yüzeyleri temizlemek için saniyede birden fazla iş parçasını kaynaklar." Damgarasyondan sonra yağlama çıkarma başka bir büyüyen uygulamadır. Daha önce, bu operasyonlar, metal ve diğer enkazlarla kolayca kontamine olan ve kullanımı zor ve pahalı olan büyük miktarlarda su kullanarak kaplama için damgalar hazırlamak için büyük temizlik hatlarına dayanıyordu. Bond hazırlığı, özellikle lazer tekstürü olmak üzere bir başka önemli uygulama alanıdır. Bazı durumlarda, muhafazanın bir yüzeyi belirli bir doku veya desenle eşleştiren belirli bir yapıştırıcı ile monte edilmesi gerekebilir. Fren balatası üretimi, fren balatası yerleştirilmeden önce metal yüzeyini tekstüre eden lazer burada benzer bir teknoloji kullanır.
Sandblasting'in yerine mi?
Lazer kaynağının hız ve kalite avantajları iyi bilinmektedir, bu yüzden atölyede giderek daha fazla ortaya çıkmaktadır. Peki, lazer tekstürü kumlama yerini alabilir mi? Otomatik ekipman, özellikle basit parça geometrileri için yüksek hacimli, düşük karışık durumlarda iyi çalışır. Bununla birlikte, parçalar daha karmaşık hale geldikçe ve parça kombinasyonları büyüdükçe otomasyonun zorluğu artar. Bu, ideal olarak ışının metal yüzeye dik olmasını veya olabildiğince dik olmasını gerektiren lazer tekstüre doğası ile ilgilidir.
Ortaya çıkan bir alternatif
Lazer temizliği ve doku, çıkarılması gereken kirletici maddelere ve yüzey hazırlama gereksinimlerine bağlı olarak her durumda uygun değildir. Örneğin, lazerler, özellikle yüksek verim gerektiren otomatik bir ortamda, kalın sıcak haddelenmiş plakadan değirmen ölçeğini çıkarmada iyi değildir. Yine de, lazer temizleme ve doku, özellikle yetenekli işçiler arayan endüstrilerde büyük bir potansiyel göstermektedir. Kumlama ve kimyasal temizleyiciler genellikle çevreyi bozulmadan daha az yapar. Laser Photonics içerik yöneticisi Miller Cordeiro, "Birçok insan üretimde daha yeşil, daha sürdürülebilir süreçler görmek istiyor." Dedi. "Lazer temizliği ve benzer teknolojiler, üreticilere yatırım getirilerini iyileştirmelerine yardımcı olurken daha fazla seçenek sunar." Tüm kum ve kimyasalların lazerlerle değiştirilmesi, doğru güvenlik protokolleri (KKD, ışık güvenliği, uygun lazer güvenlik camına sahip kilitli muhafazalar), fabrika tabanını çalışmak için daha temiz ve daha çekici bir yer haline getirebilir. Sürekli olarak işçileri çekmek için yeni yollar arayan bir endüstri için, daha iyi bir çalışma ortamı yaratmak kesinlikle iyi bir fikirdir.
