Лазерлік тазалау саласында талшықты лазерлер сенімділігі, тұрақтылығы және икемділігі жоғары жарық көзін лазермен тазалау үшін ең жақсы таңдау болды.Талшықты лазерлердің екі негізгі құрамдас бөлігі ретінде үздіксіз талшықты лазерлер және импульстік талшықты лазерлер сәйкесінше макроматериалды өңдеуде және дәлдіктегі материалдарды өңдеуде нарықта жетекші орындарды алады.
Жаңадан пайда болған лазерлік тазалау қолданбалары үшін үздіксіз лазерді немесе импульстік лазерді пайдалану керек пе, әртүрлі дауыстарда пайда болды, нарық сонымен қатар лазерлік тазалау жабдықтарының екі түрін импульстік және үздіксіз лазерді пайдалануда пайда болды.Көптеген өнеркәсіптік соңғы пайдаланушылар таңдау кезінде қалай таңдау керектігін білмейді.Салыстырмалы сынау және олардың сәйкес сипаттамаларын және қолданылатын қолдану сценарийлерін талдау үшін үздіксіз және импульстік лазермен тазалау қолданбаларында Jepte лазері сәйкес лазерлік тазалау технологиясын таңдауда өнеркәсіптік пайдаланушылар үшін пайдалы анықтама береді деп үміттенеді.
Сынақ материалы
ALCP – импульстік лазерлік тазартқыш және ALC – үздіксіз лазерлік тазартқыш.Екі тазартқыштың лазерлік салыстыруының егжей-тегжейлі параметрлері 1-кестеде көрсетілген. Тәжірибеде пайдаланылған үлгі алюминий қорытпасы пластина, алюминий қорытпасының пластина өлшемі ұзындығы, ені мен биіктігі 400 мм × 400 мм × 4 мм.көміртекті болат пластина үшін екінші үлгі, көміртекті болат өлшемі ұзындығы, ені мен биіктігі 400мм × 400мм × 10мм.ақ бояуды шашатын беттік үлгі, беткі бояудың қалыңдығы шамамен 20 мкм үлгідегі бірінші үлгі, шамамен 40 мкм болатын екі беттік бояу қалыңдығы.
Тәжірибелер үшін екі материалдың бетінен бояуды кетіру үшін екі лазер қолданылды және лазерлік тазалау параметрлері ең жақсы импульс енін, жиілігін, сканерлеу жылдамдығын және басқа параметрлерді алу үшін оңтайландырылды және оңтайландырылған әдіспен тазалау әсері мен тиімділігін салыстыру үшін оңтайландырылды. эксперименттік жағдайлар.
Бояу қабатын импульсті лазермен тазалау тәжірибесі
Импульстік жарықты бояуды кетіру тәжірибесінде лазердің қуаты 200 Вт, пайдаланылатын өріс айнасының фокустық қашықтығы 163 мм, ал лазерлік фокусталған нүктенің диаметрі шамамен 0,32 мм.Бір тазалау аймағының диапазоны 13мм×13мм, ал толтыру аралығы 0,16мм.Лазер алюминий қорытпасының бетін 2 рет және көміртекті болат бетін 4 рет қайталап сканерлейді және тазартады.
1-кесте: Импульстік лазер мен үздіксіз лазер параметрлерін салыстыру
Материал
1-үлгі өлшемдері 400 мм × 400 мм × 4 мм алюминий қорытпасынан жасалған пластина болды.2 үлгі өлшемдері 400 мм × 400 мм × 10 мм көміртекті болат пластина болды.үлгінің беті ақ түске боялған, ал 1-үлгі бетіндегі бояудың қалыңдығы шамамен 20 мкм, ал 2-үлгі бетіндегі бояудың қалыңдығы шамамен 40 мкм болды.
Тест нәтижелері
Екі лазер екі материалдың бетінде бояуды кетіру эксперименттері үшін пайдаланылады және лазерлік тазалау параметрлері ең жақсы импульс енін, жиілігін, сканерлеу жылдамдығын және басқа параметрлерді алу үшін оңтайландырылған және оңтайландырылған эксперименттік жағдайларда тазалау әсері мен тиімділігін салыстыру үшін оңтайландырылған.
1 Бояу қабатын импульсті лазермен тазалау тәжірибесі
Лазердің қуаты 200 Вт, өріс айнасының фокустық қашықтығы 163 мм, лазерлік нүктенің диаметрі 0,32 мм, тазалау аймағы 13 мм x 13 мм, толтыру аралығы 0,16 мм, алюминий беті екі рет лазерлік сканерлеу арқылы тазартылады, көміртегі болат беті төрт рет лазерлік сканерлеу арқылы тазаланады.Лазер импульсінің енінің, жиілігінің және лазерлік сканерлеу жылдамдығының (2-кестеде көрсетілгендей) тазарту әсеріне әсері нүктенің бойлық және көлденең суперпозиция жылдамдығы 50% болған жағдайда және алюминий қорытпасының бетінің эксперименттік әсері тексерілді. бояуды кетіру 1-суретте көрсетілген, ал көміртекті болаттың бетін бояуды кетірудің тәжірибелік әсері 2-суретте көрсетілген.
Кесте 2. импульстік лазермен тазалау алюминий қорытпасы және көміртекті болат беті бояу эксперименттік параметрлері
Сурет 1. Импульстік лазермен тазалау алюминий қорытпасының бетін бояу қабатының салыстыру диаграммасы астындағы әртүрлі лазер параметрлері
Сурет 2. Импульстік лазермен тазалау көміртекті болат бетін бояу қабатының салыстыру диаграммасы астындағы әртүрлі лазер параметрлері
Ұзын импульстік енімен салыстырғанда бірдей жиіліктегі қысқа импульс еніндегі эксперименттік нәтижелер алюминий қорытпасын және көміртекті болаттан жасалған беткі бояу қабатын оңай алып тастай алады, бірдей импульстік енде, жиілік неғұрлым төмен болса, субстратты зақымдау ықтималдығы жоғары. жиілік белгілі бір мәннен жоғары болса, бояу қабатын кетіру жиілігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым нашар болады.15 # (лазер қуаты 200 Вт, импульстік ені 100 нс, жиілік 60 кГц, сканерлеу жылдамдығы 9600 мм / с) үшін қолайлы параметрлердің алюминий қорытпасының беткі бояу қабатын импульсті лазермен тазалаудың тәжірибелік нәтижелері, 13 # үшін қолайлы параметрлердің көміртекті болаттан жасалған беткі бояу қабатын тазалау (лазер қуаты 200 Вт, импульстік ені 100 нс, жиілік 40 кГц, сканерлеу жылдамдығы 6400 мм/с), бұл екі параметр де лак қабатын таза түрде жояды және үлгінің субстраты негізінен зақымдалмаған.
2 Бояу қабатын үздіксіз лазермен тазалау тәжірибесі
Үздіксіз жеңіл бояуды кетіру тәжірибесінде лазердің қуаты 50%, жұмыс циклі 20% (200 Вт орташа қуатқа тең), жиілігі 30 кГц.Лазер алюминий қорытпасының бетін тазалау кезінде 2 рет және көміртекті болаттың бетін тазалау кезінде 4 рет қайталап сканерлейді.Тұрақты лазер қуаты, жұмыс циклі және жиілігі жағдайында лазерлік сканерлеу жылдамдығының тазалау әсеріне әсері тексеріледі.Алюминий қорытпасының бетінен бояуды кетірудің тазалау параметрлері 3-кестеде, ал тазарту әсері 3-суретте көрсетілген. Көміртекті болаттың беткі бояуын кетірудің тазалау параметрлері 4-кестеде, ал тазалау әсері 4-суретте көрсетілген.
Кесте 3. Алюминий қорытпасының бетін бояудың тәжірибелік параметрлерін үздіксіз лазермен тазалау
Кесте 4. Көміртекті болаттан жасалған бетті бояудың тәжірибелік параметрлерін үздіксіз лазермен тазалау
Сурет 3. Әртүрлі лазерлік сканерлеу жылдамдығы үздіксіз лазермен тазалау алюминий қорытпасының бетін бояу қабатының салыстыру диаграммасы
Сурет 4. Көміртекті болаттан жасалған беткі бояу қабатын үздіксіз лазермен тазалаудың әртүрлі лазерлік сканерлеу жылдамдығы салыстыру диаграммасы
Тәжірибе нәтижелері бірдей лазер қуаты мен жиілігінде лазерді сканерлеу жылдамдығы неғұрлым төмен болса, субстрат соғұрлым көп зақым келтіретінін көрсетеді.Сканерлеу жылдамдығы белгілі бір мәннен жоғары болса, сканерлеу жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, бояу қабатын кетіру әсері соғұрлым нашар болады.Үздіксіз лазерлік тазалаудың эксперименттік нәтижелері алюминий қорытпасының беткі бояу қабатын 21 # үшін қолайлы параметрлер (лазер қуаты 200 Вт, жиілік 30 кГц, сканерлеу жылдамдығы 2000 мм / с), көміртекті болаттан жасалған бояу қабатын тазалау 37 # үшін (лазер қуаты 200 Вт, жиілік 30 кГц, сканерлеу жылдамдығы 3400 мм/с).Бұл екі параметр көміртекті болаттан жасалған беткі бояу қабатын тазартып қана қоймайды және үлгі субстратына келтірілген зақым салыстырмалы түрде аз болады.
Қорытынды
Сынақтар үздіксіз және импульстік лазерлердің тазалау нәтижелеріне қол жеткізу үшін материалдың бетінен бояуды кетіре алатындығын көрсетті.Бірдей қуат жағдайында импульстік лазермен тазалаудың тиімділігі үздіксіз лазерлерге қарағанда әлдеқайда жоғары, ал импульстік лазерлер субстраттың шамадан тыс температурасын немесе микрофузияны болдырмау үшін жылу кірісін жақсы басқара алады.
Үздіксіз лазерлер баға бойынша артықшылыққа ие және жоғары қуатты лазерлерді пайдалану арқылы импульстік лазерлермен тиімділік айырмашылығын құра алады, бірақ жоғары қуатты үздіксіз жарықтың жылу енгізуі көбірек және субстраттың зақымдану дәрежесі артады.Сондықтан қолданба сценарийлерінде екеуінің арасында түбегейлі айырмашылық бар.Қолдану сценарийлері жоғары дәлдікпен, субстрат температурасының көтерілуін қатаң бақылауды талап етеді және қалып сияқты субстраттың зақымдануын қажет етпейді, импульстік лазерлерді таңдау ұсынылады.Кейбір ірі болат конструкциялар, құбырлар және т.б. үшін, үлкен көлемде жылудың жылдам таралуына байланысты субстраттың зақымдалуына қойылатын талаптар жоғары емес, содан кейін үздіксіз лазерлерді таңдауға болады.
Жіберу уақыты: 15 тамыз 2022 ж