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激光清洗机在工业中的应用及优势

来源:mg游戏平台手机版 发表时间:2019-10-21 18:00:27  浏览次数:  
  激光清洗应用,主要源于市场上需要一种无毒的非磨损性清洁方法,这种方法可以作为之前使用的化学清洗、手工清洗和磨料喷射清洗方法的替代方案。
   一、钢材制造中的表面抛光和除锈
   激光清洗也是一种从金属材料表面去除铁锈和氧化层的有效和高效的方法。铁锈和氧化层是由于自然或人工过程,在金属表面形成的污染物。当金属暴露在湿气中时,它们与水反应形成氧化亚铁,从而生锈。这种铁锈会降低金属的质量,使其不适合在多种应用中使用。
  另一方面,由于热处理过程,金属表面会形成氧化层,氧化层会使金属表面变色,从而妨碍后续的精加工操作。
  去除这些不想要的表面沉积物,需要进行除垢处理,以便为预精加工和精加工(如电镀)提供光滑的表面。
  传统的除锈和除垢方法有物理方法,如喷砂、抛光、刮削装置、额外吹扫和钢丝刷等;也有化学方法,如使用碱性或酸性化学制品来去除氧化层。然而,这些方法不但会造成环境污染,也会对基底金属造成损伤。
  为了避免这些缺点,激光清洗已成为除锈和除垢操作的首选方法。通过在生锈层上照射具有高峰值功率和高重复频率的激光束,来去除铁锈层/氧化层。激光必须以短脉冲发射,以避免对基底金属造成损坏。铁锈迅速吸收激光束的能量,导致温度升高。一旦温度足够高,铁锈就会融化并最终蒸发。脉冲光纤激光器是首选,因为它能对功率、波长和脉冲持续时间提供更大的控制,从而允许铁锈层/氧化层蒸发,但却不会对基底材料造成任何损伤。激光清洗工艺也可用于表面清洁。在对钢铁零件施加防腐蚀的保护涂层之前,必须对零件的表面进行清洁,使其表面上不存在任何污染物。表面清洁/准备需要清除掉钢铁零件表面的所有污染物,以便为涂敷保护层做准备。这些污染物包括油、油脂、氧化层、水合物、车间底漆等。
   由于光纤激光清洗采用非摩擦、非接触的方法,而不涉及溶剂、化学品或研磨介质,因此非常适合于表面清洁准备和除锈/除垢。清洗过程可以小规模或大规模进行,并且清洗过程可以实现自动化。激光清洗是一种环保、经济有效的除锈方法,能为零件表面涂敷保护涂层做好准备。
  二、清洗阳极组件
  铝冶炼行业在初级铝生产中,使用碳块作为“牺牲”阳极。阳极的质量对铝生产的环境、经济性和技术方面都有影响。一小部分电池功率用于克服预焙阳极的电阻。
  污垢和其他污染物的存在,会增加阳极的电阻,从而导致更多的电池功耗。污染物的存在还通过提高阳极在熔炼过程中的消耗率,来缩短其寿命。从效率的角度来看,在用于铝冶炼操作之前,有必要清洁和清除阳极组件表面上的所有污染物。
 此外,阳极组件是有价值的工具,可以重复使用,但必须在特定条件下对其主要部件进行彻底和仔细的处理。
  激光清洗可以满足阳极组件可重复使用的特定条件。激光清洗可用于:
1、清除碳底残渣
2、清洁阴极棒
3、清除套管和短杆上的污染物
  三、为金属粘合做准备
  为了提高工艺稳定性、表面粘附力和更好的焊接质量,在应用焊接和其他连接技术之前,必须准备好待连接的金属材料的表面。
  如果不对金属材料的表面进行必要的清洁处理,接合点和接缝就容易退化、加剧磨损甚至出现灾难性故障。激光清洗可用于在表面接合前对其进行处理,从而获得优异的粘合强度,提高耐腐蚀性和耐久性。激光清洗适用于粘合准备,因为它可以去除能够降低粘合强度的氧化物和其他污染物,如油脂和氧化物。激光清洗尤其适用于涉及曲面的应用,或是清洗拥有高度复杂的三维几何形状的零件。
  四、为钎焊和焊接做预处理
  激光清洗在焊接和钎焊的预处理应用中,也被证明是有效的。在造船、精密工具制造、汽车和其他相关行业中,铝材和钢材进行焊接之前,必须先对其表面进行处理。
  激光焊接准备是激光清洗的众多应用之一,有助于去除金属和铝表面的黑色和有色金属、润滑剂和其他污染物,为高质量焊接做准备。它还确保了平滑和无孔的钎焊焊缝。
  当用于焊接和钎焊的预处理时,激光清洗执行以下操作:
1、彻底清除车间底漆、水合物和氧化层
2、去除油脂、油污
激光清洁的优势
  传统清洗方法存在的主要问题包括:对环境的负面影响和对基体的磨损。喷砂系统产生大量的废物,并且会损坏基体的精细表面;而使用化学溶剂清洗,会产生具有潜在危险的蒸汽和液体废物。
  传统清洗方式的不足,促使了激光技术在表面清洁领域的应用。由于激光清洗具有诸多优点,现在已成为去除材料表面不想要物质的最有效方法。
  目前,脉冲激光清洗和去涂层系统广泛应用于各种领域,从通过烧蚀去除轮胎模具和雕刻表面的硫化残留物,到从导线上剥离绝缘层,以及从精细表面去除涂层。
  在表面清洁应用中使用激光的主要优势包括:
  • 自动化清洁方法
  • 减少废弃物数量
  • 提高安全性
  • 不需要化学药品或喷砂
  • 非磨损和非接触清洁过程
 

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