U području laserskog čišćenja, fiber laseri su postali najbolji izbor za lasersko čišćenje izvora svjetlosti sa većom pouzdanošću, stabilnošću i fleksibilnošću.Kao dvije glavne komponente lasera s vlaknima, laseri s kontinualnim vlaknima i laseri s impulsnim vlaknima zauzimaju vodeće pozicije na tržištu u obradi makro materijala i preciznoj obradi materijala.
Za nove aplikacije za lasersko čišćenje, bilo da se koristi kontinuirani laser ili pulsni laser pojavio se u različitim glasovima, tržište se također pojavilo u korištenju impulsnog i kontinuiranog lasera dvije vrste opreme za lasersko čišćenje.Mnogi industrijski krajnji korisnici ne znaju kako da biraju pri odabiru.Jepte laser o aplikacijama za kontinuirano i pulsno lasersko lasersko čišćenje za uporedno testiranje i analizu njihovih karakteristika i primjenjivih scenarija primjene, nadajući se da će industrijskim korisnicima pružiti korisnu referencu u odabiru odgovarajuće tehnologije laserskog čišćenja.
Materijal za testiranje
ALCP je pulsni laserski čistač, a ALC je kontinuirani laserski čistač.Detaljni parametri laserskog poređenja dva čistača prikazani su u Tabeli 1. Uzorak korišten u eksperimentu je ploča od legure aluminijuma, dužina ploče od legure aluminijuma, širina i visina 400 mm × 400 mm × 4 mm.uzorak dva za ploču od ugljičnog čelika, veličina od ugljičnog čelika, dužina, širina i visina 400 mm × 400 mm × 10 mm.uzorak površine prskanjem bijele boje, uzorak jedan na površini boje debljine oko 20μm, uzorak dva površinska boja debljine oko 40μm.
Dva lasera su korišćena za uklanjanje boje sa površine dva materijala za eksperimente, a parametri laserskog čišćenja su optimizovani da bi se dobila najbolja širina impulsa, frekvencija, brzina skeniranja i drugi parametri, kao i da bi se uporedio efekat čišćenja i efikasnost ispod optimizovanog eksperimentalni uslovi.
Eksperiment sa pulsnim laserskim čišćenjem sloja boje
U eksperimentu uklanjanja boje impulsnom svjetlošću, snaga lasera je 200 W, žižna daljina ogledala polja je 163 mm, a prečnik tačke fokusirane laserom je oko 0,32 mm.Raspon pojedinačnih površina za čišćenje je 13 mm×13 mm, a razmak punjenja je 0,16 mm.Laser više puta skenira i čisti površinu od legure aluminijuma 2 puta i površinu od ugljeničnog čelika 4 puta.
Tabela 1: Poređenje parametara impulsnog lasera i kontinuiranog lasera
Materijal
Uzorak 1 je bila ploča od legure aluminijuma dimenzija 400 mm × 400 mm × 4 mm.uzorak 2 je ploča od ugljičnog čelika dimenzija 400 mm × 400 mm × 10 mm.površina uzorka je obojena bijelom bojom, a debljina boje na površini uzorka 1 je bila oko 20 μm, a debljina boje na površini uzorka 2 je bila oko 40 μm.
Rezultati testa
Dva lasera se koriste za eksperimente uklanjanja boje na dvije površine materijala, a parametri laserskog čišćenja su optimizirani kako bi se dobila najbolja širina impulsa, frekvencija, brzina skeniranja i drugi parametri, te da bi se uporedio učinak čišćenja i efikasnost u optimiziranim eksperimentalnim uvjetima.
1 Eksperiment sa pulsnim laserskim čišćenjem sloja boje
Snaga lasera je 200W, žižna daljina ogledala polja je 163mm, prečnik laserske tačke je 0,32mm, površina čišćenja je 13mmx13mm, razmak punjenja je 0,16mm, aluminijumska površina se čisti laserskim skeniranjem dva puta, a ugljenik čelična površina se čisti laserskim skeniranjem četiri puta.Utjecaj širine laserskog impulsa, frekvencije i brzine laserskog skeniranja (kao što je prikazano u tabeli 2) na učinak čišćenja testiran je pod uvjetom da je uzdužna i poprečna superpozicija mrlje 50%, a eksperimentalni učinak površine legure aluminija Uklanjanje boje je prikazano na slici 1, a eksperimentalni učinak uklanjanja površinske boje od ugljičnog čelika prikazan je na slici 2.
Tablica 2. Eksperimentalni parametri površinske boje za čišćenje površine od legure aluminija i ugljičnog čelika pulsnim laserom
Slika 1. Različiti parametri lasera pod pulsnim laserom za čišćenje površinskog sloja boje aluminijumske legure uporedna tabela
Slika 2. Različiti parametri lasera pod pulsnim laserom za čišćenje površinskog sloja boje od ugljičnog čelika uporedna tablica
Eksperimentalni rezultati u istoj frekvencijskoj širini kratkog impulsa u usporedbi s dugom pulsnom širinom mogu lako ukloniti površinski sloj boje od legure aluminija i ugljičnog čelika čistom, pri istoj širini impulsa, što je niža frekvencija, veća je vjerovatnoća da će uzrokovati oštećenje podloge, kada frekvencija je veća od određene vrijednosti, što je veća frekvencija efekt uklanjanja sloja boje će biti gori.Eksperimentalni rezultati pulsnog laserskog čišćenja površinskog sloja boje od aluminijumske legure željenih parametara za 15 # (snaga lasera 200W, širina impulsa 100ns, frekvencija 60kHz, brzina skeniranja 9600mm/s), čišćenje površinskog sloja boje od ugljeničnog čelika željenih parametara za 13 # (snaga lasera 200W, širina impulsa 100ns, frekvencija 40kHz, brzina skeniranja 6400mm/s), oba ova parametra će oba parametra čisto ukloniti sloj laka, a podloga uzorka je u osnovi neoštećena.
2 Eksperiment kontinuiranog laserskog čišćenja sloja boje
U eksperimentu kontinuiranog uklanjanja lake boje, snaga lasera je 50%, radni ciklus je 20% (ekvivalentno prosječnoj snazi od 200 W), frekvencija je 30 kHz.Laser uzastopno skenira 2 puta pri čišćenju površine od aluminijske legure i 4 puta pri čišćenju površine od ugljičnog čelika.U uslovima konstantne snage lasera, radnog ciklusa i frekvencije, testira se uticaj brzine laserskog skeniranja na efekat čišćenja.Parametri čišćenja uklanjanja površinske boje od aluminijske legure prikazani su u tablici 3, a učinak čišćenja prikazan je na slici 3. Parametri čišćenja uklanjanja površinske boje od ugljičnog čelika prikazani su u tablici 4, a učinak čišćenja prikazan je na slici 4.
Tabela 3. Eksperimentalni parametri kontinuiranog laserskog čišćenja površine aluminijske legure
Tablica 4. Eksperimentalni parametri kontinuiranog laserskog čišćenja površinske boje ugljičnog čelika
Slika 3. Različite brzine laserskog skeniranja kontinuirano lasersko čišćenje aluminijske legure površinskog sloja boje uporedna tabela
Slika 4. Različita brzina laserskog skeniranja kontinuiranog laserskog čišćenja površinskog sloja boje od ugljičnog čelika uporedna tablica
Eksperimentalni rezultati pokazuju da pri istoj laserskoj snazi i frekvenciji, što je manja brzina laserskog skeniranja, to je veća šteta na podlozi.Kada je brzina skeniranja veća od određene vrijednosti, što je veća brzina skeniranja, to je lošiji efekat uklanjanja sloja boje.Eksperimentalni rezultati kontinuiranog laserskog čišćenja površinskog sloja boje aluminijumske legure preferirani parametri za 21 # (snaga lasera 200W, frekvencija 30kHz, brzina skeniranja 2000mm/s), čišćenje površinskog sloja boje od ugljeničnog čelika preferirani parametri za 37 # (snaga lasera 200W, frekvencija 30kHz, brzina skeniranja 3400 mm/s).Ova dva parametra ne samo da će očistiti površinski sloj boje od ugljičnog čelika, već je i šteta nastala na podlozi uzorka relativno mala.
Zaključak
Testovi su pokazali da i kontinuirani i impulsni laseri mogu ukloniti boju s površine materijala kako bi postigli rezultate čišćenja.Pod istim uslovima snage, efikasnost pulsnog laserskog čišćenja je mnogo veća nego kod kontinuiranih lasera, dok impulsni laseri mogu bolje kontrolisati unos toplote kako bi sprečili previsoku temperaturu podloge ili mikrofuziju.
Kontinualni laseri imaju prednost u cijeni i mogu nadoknaditi razliku u efikasnosti kod pulsnih lasera korištenjem lasera velike snage, ali je toplinski unos kontinualne svjetlosti velike snage veći i stepen oštećenja podloge se povećava.Stoga, postoji fundamentalna razlika između ova dva u scenarijima primjene.Scenariji primjene s visokom preciznošću, koji zahtijevaju strogu kontrolu porasta temperature podloge i ne zahtijevaju oštećenje podloge, kao što su kalupi, preporučuju se za odabir pulsnih lasera.Za neke velike čelične konstrukcije, cjevovode itd., zbog velike količine brzog odvođenja topline, zahtjevi za oštećenjem podloge nisu visoki, tada možete odabrati kontinuirane lasere.
Vrijeme objave: 15.08.2022