Üretim tesislerinden tıbbi laboratuarlara, otomotiv, havacılık ve çelik imalat endüstrisine, lazer malzemelerin yüzey temizliği için en çok tercih edilen yöntem haline geliyor.
Lazer kesme, delme ve kaynak uygulamalarında kullanımı iyi bilinmesine rağmen, endüstriyel temizlik uygulamalarında mevcut adaptasyonu nispeten yeni ve keşfedilmemiş.
Bu güncel lazer uygulaması, daha önce kimyasal, manuel ve aşındırıcı patlatma yöntemlerinin kullanıldığı uygulamalarda bir ikame olarak kullanılabilecek tehlikeli olmayan, aşındırıcı olmayan bir temizleme yöntemine duyulan ihtiyaçtan kaynaklanmıştır.
Temizleme uygulamalarında lazer kullanmanın faydaları
Geleneksel temizlik yöntemleriyle sunulan temel problemler, olumsuz çevresel etki ve alt tabakadaki aşınmayı içerir. Aşındırıcı patlatma sistemleri önemli miktarda atık ve hasarlı hassas yüzeyler oluştururken, kimyasal çözücülerin kullanımı potansiyel olarak tehlikeli buharlar ve sıvı atık ürünleri ile sonuçlanmıştır.
Bu, lazer teknolojisinin yüzey temizleme uygulamalarında uyarlanmasına yol açtı. Birçok faydası nedeniyle, lazer temizliği artık istenmeyen maddeleri malzeme yüzeyinden uzaklaştırmanın en etkili yöntemidir.
Halen, çeşitli uygulamalarda kullanılan, vulkanize edici kalıntının lastik kalıplarından ve kazıma yüzeylerinden çıkartılmasından ablasyon yoluyla iletkenlerden sıyrılmaya ve hassas yüzeylerden boya sökmeye kadar çeşitli uygulamalarda kullanılan çok çeşitli atımlı lazer temizleme ve kaplama sistemleri bulunmaktadır.
Yüzey temizleme uygulamalarında lazer kullanmanın birçok faydası şunlardır:
Otomatik ve rasgele olmayan temizleme yöntemi
Azalan atık ürün miktarı
Daha fazla güvenlik
Kimyasal maddelere veya patlayıcı maddelere gerek yok
Aşındırıcı olmayan ve temassız temizleme işlemi
Lazer temizleme uygulamaları
Çelik imalatta yüzey profili ve pas çıkarma. Lazer temizliği aynı zamanda metalik malzemelerden pas ve kireci temizlemek için etkili ve verimli bir yöntemdir. Pas ve ölçek, doğal veya yapay işlemlerin bir sonucu olarak metal yüzeylerde oluşan kirletici maddelerdir. Metaller neme maruz kaldıklarında, demir ile oksitler oluşturmak için suyla reaksiyona girerek pasa neden olurlar. Bu pas, metalin kalitesini düşürür ve çeşitli uygulamalarda kullanım için uygun değildir.
Fig1 Web
(Kaynak: worldsteel Image Library)
Öte yandan, ısıl işlemlerin bir sonucu olarak metal yüzeyler üzerinde oluşan pullar oluşur ve oksidi metal yüzeyi renklendirir ve daha sonraki bitirme işlemlerini önler.
Bu istenmeyen yüzey birikintilerinin çıkarılması, elektrolizle kaplama gibi ön terbiye ve terbiye işlemleri için pürüzsüz yüzeyler sağlamak için kireç çözme işlemlerinin gerçekleştirilmesini gerektirir.
Geleneksel pas temizleme ve kireç çözme işlemleri, patlatma, parlatma, kazıma cihazları, ekstra darbeler ve tel fırçalar gibi fiziksel yöntemlerin kullanılmasını içerir. Alkali kireç çözme ve asit kireç çözme (kimyasal temizleme) gibi kimyasal yöntemler de kireç temizleme için kullanılabilir. Bununla birlikte, bu yöntemler çok aşındırıcıdır ve çevre kirlenmesine ve alt tabaka metalinin zarar görmesine neden olur.
Bu dezavantajları önlemek için, lazer temizleme pas temizleme ve kireç çözme işlemleri için tercih edilen yöntem haline gelmiştir. Pas / ölçek, paslanmış katman üzerinde yüksek tepe gücü ve tekrarlama oranları olan bir lazer ışını yönlendirilerek uzaklaştırılır.
Üzerinde çalışılan alt tabakaya zarar gelmemesi için lazer kısa darbelerle yakılmalıdır. Pas, hızlı bir şekilde lazer ışını enerjisini emer, bu da sıcaklık seviyelerinin yükselmesine neden olur. Sıcaklık yeterince yüksek olduğunda, pas erir ve sonunda buharlaşır.
Darbeli fiber lazerlerin kullanılması, güç, dalga boyu ve darbe süresi üzerinde daha fazla kontrol sağladığından, pas / ölçeğin temeldeki malzemeye zarar vermeden buharlaşmasını sağladığı için tercih edilen seçenektir.
Lazer temizleme işlemi, yüzey profillemesine de uygulanabilir. Fabrikasyon çelik parçalara korozif etkiden korunma ve korunma için koruyucu kaplamalar uygulanmadan önce, yüzeyleri temiz ve tüm kirleticilerden arındırılmış olmalıdır.
Yüzey profili oluşturma / hazırlama, koruyucu kaplama uygulamaları için hazırlık sırasında tüm kirleticilerin çelik parçaların yüzeyinden uzaklaştırılmasını sağlar. Bu kirletici maddeler yağ, gres, ölçek, hidratlar ve oksit tabakaları, atölye astarı, vb. İçerir. Sonraki işlemlerde, çubuklar, teller ve profiller de bu kirleticilerden arındırılmalıdır.
Fiber lazer temizliği, solvent, kimyasal madde veya aşındırıcı ortam içermeyen aşındırıcı olmayan, temassız bir yaklaşım kullandığından, yüzey profili ve pas / kireç giderme için idealdir. Temizleme işlemi küçük veya büyük ölçekte yapılabilir ve otomatikleştirilebilir. Lazerle temizleme, paslanmanın ve haddelenmiş çelik ürünlerin ve fabrikasyon çelik parçaların yüzeylerini koruyucu kaplama için hazırlamanın çevre dostu ve uygun maliyetli bir yoludur.
Anot düzeneği temizliği. Alüminyum eritme endüstrisi, birincil alüminyum üretiminde "kurban edici" anotlar olarak karbon blokları kullanır. Anotun kalitesi, alüminyum üretiminin çevresel, ekonomik ve teknolojik yönleri üzerinde etkilidir. Önceden pişirilmiş anotun elektrik direncinin üstesinden gelmek için küçük bir hücre gücü yüzdesi ayrılmıştır.
Fig2 Web
(Kaynak: Flickr)
Kir ve diğer kirleticilerin varlığı, anotun elektrik direncini artırarak daha fazla hücre gücü tüketimine neden olacaktır. Kirleticilerin varlığı, eritme işlemi sırasında tüketim oranını artırarak anotun ömrünü de azaltır. Verimlilik açısından, tüm yüzey kirleticilerin anot düzeneklerinden alüminyum eritme işlemlerinde kullanılmadan önce temizlenmesi ve çıkarılması gerekir.
Ek olarak, anot düzenekleri yeniden kullanılabilecek değerli araçlardır, ancak belirli koşullar altında ana bileşenlerinin kapsamlı ve dikkatli bir şekilde uygulanmasından sonra.
Lazer temizliği, anot düzeneklerinin yeniden kullanım için kullanılabileceği özel koşulları karşılar. Aşağıdaki uygulamalarda kullanılabilir:
Kalıntının karbon izmaritlerden uzaklaştırılması
Katot çubukların temizliği
Kirleticilerin ve kirin yüksüklerden ve saplama çubuklarından çıkarılması
Metaller için yapıştırıcı bağ hazırlanması. Proses stabilitesini, yüzey yapışmasını ve daha iyi dikiş kalitesini arttırmak için birleştirilecek metalik malzemelerin yüzeyleri kaynak ve diğer birleştirme tekniklerinin uygulanmasından önce hazırlanmalıdır.
Gerekli zemin çalışmaları olmadan, bağlantılar ve dikişler bozulmaya, aşınmaya ve felaket kaybına karşı hassastır. Yüzeyleri birleştirilmeden önce hazırlamak için lazer temizleme kullanılabilir, bu da korozyon direnci ve dayanıklılığın iyileştirilmesi için mükemmel bir bağlanma mukavemeti kalitesi sağlar.
Lazer temizliği, yapıştırıcı bağlarının hazırlanmasında uygundur çünkü yapıştırıcı bağlarının gücünü azaltan oksitleri ve yağ ve oksit gibi diğer kirleticileri giderir. Çok karmaşık 3D geometriler için eğri veya düz yüzeyler veya belirli kısıtlamaları olan parçalar içeren uygulamalar için özellikle uygundur.
Lazer temizlemenin en büyük yararlarından biri, mikroyapı oluşturma amacıyla kullanılacak magnezyum ve alüminyum gibi metallerin kesin modifikasyonu için güç ve dalga boyunda ince ayar yapabilme yeteneğidir. Aynı zamanda, aşındırıcı elementlere karşı çok yüksek dirençli malzemelere sahiptir, bu da stabil, uzun ömürlü yapışkan yapışmasını sağlar.
Son zamanlarda, perçinleme ve kaynak gibi geleneksel birleştirme teknikleri yerine yapısal tasarım uygulamalarında yapışkan bağların kullanımı artmıştır. Bu, geleneksel tekniklere göre yapıştırmanın yapışmasının birçok avantajına bağlanmaktadır.
Bu avantajlar düzgün stres dağılımı, korozyon azaltma, yapı aydınlatması, titreşim zayıflaması ve akustik yalıtımı içerir. Bununla birlikte, bu faydalar ancak yapıştırılacak yüzeyler hazırlanır, yağdan arındırılır ve dikkatlice temizlenirse elde edilebilir.
Lazer temizliği bu tür uygulamalar için idealdir, çünkü alt tabakaya zarar vermeden nakliyeden kaynaklanan yağları, pas, koruyucu kaplamaları ve diğer kirleticileri dikkatlice temizler.
Lehimleme ve kaynaklama için ön işlem. Lazer temizliği, kaynak ve lehimleme için ön arıtma uygulamalarında da etkili olduğunu kanıtlamıştır. Alüminyum ve çelik malzemeler gemi yapımında, hassas alet imalatında, otomotiv ve diğer ilgili endüstrilerde kaynak amaçlı kullanılmadan önce, yüzeyleri önce hazırlanmalıdır.
Lazer kaynağı hazırlama, lazer temizlemenin birçok uygulamasından biridir ve yüksek kaliteli kaynaklar hazırlanırken demir ve demir dışı metallerin, yağlayıcıların ve diğer kirleticilerin metal ve alüminyum yüzeylerden uzaklaştırılmasına yardımcı olur. Aynı zamanda pürüzsüz ve gözeneksiz lehim dikişleri sağlar.
Kaynak ve lehimleme için ön işlemlerde kullanıldığında, lazerle temizleme aşağıdakileri yapar:
Atölye primer, hidratlar ve oksit tabakalarının iyice uzaklaştırılması
Yağ alma ve yağ alma
Kaynak ve lehim hazırlama işleminin yanı sıra, artık akı ve oksit malzemeleri gibi kaynak kalıntılarını ve ayrıca bitmiş kaynak bağlantı noktalarındaki termal lekeleri çıkarmak için lazerler de kullanılabilir. Bu temizleme yöntemi özellikle paslanmaz çelik parçalar için faydalıdır çünkü lazer ışığı tahıl sınırlarını askıya alır, kaynak dikişlerinin pasifleştirilmesini sağlar, böylece korozyon direncini arttırır.
Kaynak temizliği ve lehimleme işlemlerinde lazer temizlemenin kullanılmasının faydaları:
Geniş bir malzeme kalınlığı aralığında birleştirme yüzeylerinin hassas bir şekilde işlenmesi için ayarlanabilir dalga boyları ve güç
Temel alt tabakaya zarar gelmez - yani galvanizli çelik sac tabakalar
Kısmi dekorasyon Lazer temizleme, boyanın veya kaplamaların bitmiş yüzeylerden kısmen kaldırılmasını gerektiren uygulamalarda özellikle etkilidir. Kimyasal olarak anotlanmış, oksitlenmiş veya organik olmak üzere hemen hemen tüm yüzey tiplerinde kullanılabilir. Astar maddesinin bütünlüğünü korurken, güneş panellerini kaplamak ve otomotiv ve havacılık endüstrisindeki boyayı temizlemek için lazer temizleme kullanılabilir.
De-kaplama uygulamalarında, fiber lazerler tercih edilen seçenektir. Belirtilen alandaki kaplama katmanını tam olarak kaldırarak maskeleme ihtiyacını ortadan kaldırarak kısmi kaplama uygulamalarında doğabilecek bazı zorlukları ortadan kaldırırlar. Lazerler şunları kullanabilir:
İşlevsel ve tasarım yüzeyleri için hassas işlem
Havacılık ve uzay endüstrisi için Faraday kafesleri ve süreklilik kontakları oluşturmak
Elektromanyetik uyumluluk için boyanın kısmen giderilmesi
Kablo bağlantıları için bağ noktaları üretin
Elektronik ve otomobil endüstrisinde şerit kaplama
Lazer temizliği, boyanmış yapılar / parçalar üzerindeki kritik kaynak dikişlerinin inceleme amacıyla kaplanması gerektiği durumlarda oldukça etkilidir. Lazer, elle veya elektrikli aletlere, aşındırıcı maddelere veya sorunlu alanları gizleyebilecek ve yüzeye daha fazla zarar verebilecek kimyasallara ihtiyaç duymadan kaplamaları çıkarır.
Seçici boya çıkarma. Seçici boya çıkarma, lazer temizlemenin birçok uygulamasından birini temsil eder. Otomobil ve havacılık endüstrisinde, astarı korurken boya üst tabakasını çıkarmak bazen gerekli olabilir. Bu, yeni bir boya uygulaması yapılmadan önce araçlardaki üst yıpranmış kaplamaların iyice kaldırılması gerektiğinde ortaya çıkar.
