تمیز کردن لیزر، به عنوان یک فناوری جدید "سبز" که آماده جایگزینی روش های سنتی تمیز کردن است، یک فرآیند تمیز کردن صنعتی بدون آلودگی و بدون مصرف را ارائه می دهد. با دقت در سطح میکرونی و توانایی ادغام در سیستمهای اتوماسیون بدون سرنشین، به طور گسترده در تولید قطعات مختلف خودرو مانند سیستمهای باتری نیرو، یاتاقانهای انتقال، محورها، چرخها و لاستیکها استفاده شده است.
اصول تمیز کردن لیزر
اصل تمیز کردن لیزر را می توان به طور کلی به سه نوع تقسیم کرد: اثر حرارتی، فوتوابلیشن و ارتعاش. انواع مختلف لیزر پرتوهای لیزر مختلفی تولید میکنند که از اختلاف ضریب جذب مواد پایه و آلودگیهای سطحی در طول موج مشخصی استفاده میکنند. این باعث می شود که مواد پایه و آلاینده های سطح انرژی را جذب کرده و منجر به انبساط و جدا شدن حرارتی شود. دمای بالای آنی باعث تبخیر، گاز شدن یا تجزیه شدن خاک می شود، در حالی که امواج اولتراسونیک تولید شده روی سطح جامد تشدید مکانیکی ایجاد می کند که لایه کثیفی یا میعانات را می شکند.
در مقایسه با روشهای سنتی نظافت صنعتی مانند سندبلاست یا شات بلاست، مهمترین ویژگی تمیز کردن لیزری ماهیت غیر سایشی و غیر تماسی آن است. این ماده هیچ اثر حرارتی ندارد، نیروی مکانیکی بر روی جسم در حال تمیز کردن اعمال نمی کند، به سطح جسم آسیب نمی رساند، پایه را از بین نمی برد و آلودگی ثانویه ایجاد نمی کند، که آن را به یک روش تمیز کردن سازگار با محیط زیست و بدون مصرف تبدیل می کند.
تجهیزات تمیز کردن لیزر برایاصطکاکصنعت
پس از استفاده طولانی مدت، قطعات خودرو به ناچار گرد و غبار، زنگ زدگی و لکه های روغن را جمع می کنند. اگر این قطعات بیش از حد کثیف شوند، میتواند منجر به فیلتراسیون و راندمان تمیز کردن ضعیف شود، ناخالصیهای بیشتری وارد مدار روغن و سیلندر شود، سایش قطعات را تشدید کرده و احتمال خرابی را افزایش میدهد. برای عملکرد ایمن وسایل نقلیه، اجزای مهمی مانند توپی چرخ، لنت ترمز، دیسک ترمز، و پوشش موتور نیاز به بازرسی و نگهداری منظم دارند. حصول اطمینان از تمیزی قطعات و اجزای مختلف، بخش مهمی از فرآیند نگهداری است.
در فرآیند تولید لنت ترمز، پس از صاف شدن و قبل از رنگ آمیزی اسپری، لنت ها نیاز به تمیز کردن دارند. این مرحله به دلیل خروجی زیاد و دامنه وسیع آن معمولی است. در اینجا، ما مزایا و معایب برس فولادی، سندبلاست و تمیز کردن لیزر را برای این کاربرد مقایسه میکنیم:
- کارایی تمیز کردن: تجهیزات برس فولادی نمی توانند چسب باقیمانده روی سطح را پس از مسطح شدن به طور کامل تمیز کنند و در نتیجه رنگ آمیزی اسپری ضعیف است. هم سندبلاست و هم تمیز کردن با لیزر می توانند بقایای سطح را کاملاً تمیز کنند و سندبلاست سریعتر انجام می شود. با این حال، با توجه به کل زمان خط تولید، از جمله ورود به کوره قبل از صاف کردن و پخت رنگ پس از اسپری، سرعت سندبلاست تا حدودی اضافی است. اگرچه تمیز کردن لیزر کندتر است، اما همچنان می تواند با سرعت خط تولید مطابقت داشته باشد.
- مصرف انرژی: ماشین های برس فولادی حدود 8 کیلووات بر ساعت مصرف می کنند و در بین این سه دستگاه در رتبه دوم قرار دارند. سندبلاست بالاترین مصرف انرژی را دارد که به 70 کیلووات در ساعت می رسد. این به این دلیل است که اگرچه خود دستگاه سندبلاست حدود 15 کیلووات بر ساعت برای سندبلاست، راه رفتن و چرخش مصرف می کند، مصرف انرژی ساعتی کمپرسور هوا به 55 کیلووات می رسد که آن را به مصرف کننده انرژی قابل توجهی تبدیل می کند. تجهیزات تمیز کردن لیزر ما تنها 7 کیلووات بر ساعت مصرف انرژی دارند که یک دهم تجهیزات سندبلاست است که کمترین مصرف انرژی را در بین این سه دستگاه دارد.
- اثرات اقتصادی و زیست محیطی: از نظر اقتصادی، تجهیزات سندبلاست 5 کیلوگرم شن کوارتز در ساعت به عنوان مواد مصرفی مصرف می کند. هر چه زمان استفاده طولانی تر باشد، مواد مصرفی بیشتری مورد نیاز است. با افزایش الزامات ملی حفاظت از محیط زیست، برخی از دولت های محلی ماشین های شن و ماسه شوی را به عنوان ناسازگار با استانداردهای زیست محیطی طبقه بندی کرده اند. هم تجهیزات برس فولادی و هم تمیز کردن لیزر فقط به برق نیاز دارند و تمیز کردن لیزر به دلیل عملکرد خودکار آن میتواند 1-2 کارگران را نجات دهد. از منظر زیست محیطی و کم کربن، تمیز کردن لیزر، بدون مواد مصرفی، انتشار گازهای گلخانه ای، مصرف انرژی کم و بدون سر و صدا، دوستدار محیط زیست ترین و سازگارترین تجهیزات با کربن پایین در بین این سه دستگاه است.
تجهیزات تمیز کردن لیزر برای صنعت آب بندی
کاربردهای تمیز کردن لیزر در صنعت آب بندی عمدتاً شامل حذف لکه های روغن از سطح نوارهای فولادی ضد زنگ در طول تولید واشر فلزی، تمیز کردن لکه های روغن و چسب های باقی مانده از سطح قالب های حلقه آب بندی و اصلاح سطح مواد مخصوص آب بندی می باشد. انواع مختلفی از اجزای آب بندی وجود دارد، به طور معمول از جمله حلقه های O یا مهر و موم روغن اسکلت و واشرهای آب بندی. تابش لیزر فوراً لکه های روغن را از واشر تبخیر می کند، آنها را از فلز جدا می کند و به یک اثر تمیز می رسد.
قبل از ورود به دستگاه سیم پیچ، واشرهای مارپیچی فلزی باید لایه روغن روی سطح سیم پیچ فولادی ضد زنگ را تمیز کنند. فرآیند موجود عموماً شامل خیساندن شیمیایی برای عملیات سطحی است. تمیز کردن لیزر می تواند الزامات تمیز کردن تولید کنندگان را برای این فرآیند برآورده کند. چالش های اصلی در کاربرد، تطبیق با عرض نوار و سرعت خط تولید است. به طور کلی، تجهیزات تمیز کردن لیزر دارای عرض 150-200 میلیمتر هستند، در حالی که عرض نوارهای فولادی ضد زنگ از 1100-1500 میلیمتر متغیر است. و سرعت تولید تمیز کردن بسیار سریع است، به طور کلی بیش از 10M/min، که حدود ده برابر بیشتر از سرعت مناسب برای تمیز کردن لیزر است. شرکت ما تجهیزات تمیز کردن لیزر فوق عریض را توسعه داده است که می تواند مشکل سازگاری عرض تمیز کردن را حل کند. اگر چه سرعت خط تولید را می توان در برنامه فرآیند مورد توجه قرار داد، راه حل های فعلی صنعت بسیار پرهزینه هستند و به بهینه سازی بیشتر نیاز دارند.
واشر مواد غیر فلزی یکی دیگر از مقوله های اصلی در صنعت آب بندی می باشد. این محصولات دارای نرخ جذب قوی برای لیزرهای فیبر در باند 1064-1080nm هستند که معمولاً باعث آسیب میشود و برای کاربردهای فرآیندی مناسب نیست (به عنوان مثال، لیزر پالسی روی سطوح مواد لاستیکی میتواند حدود 10 میکرومتر آسیب ایجاد کند). با این حال، برای چند ماده خاص، می توان از آن به عنوان یک روش اصلاح استفاده کرد. به عنوان مثال، مواد لاستیکی پوشش داده شده با پلی متیل هیدروژنسیلوکسان می توانند ضریب اصطکاک سطحی را تا 35 mN/m و کشش سطحی را به بیش از 38dyne/cm افزایش دهند در حالی که پوشش را از بین می برند.
در عین حال، تمیز کردن لیزر در فرآیندهایی مانند تمیز کردن لایه اکسیدی و زبری نقطه ای بر روی اجزای آب بندی مواد سرامیکی و کامپوزیت به خوبی عمل می کند و نتایج رضایت بخشی در حذف درزگیر از سطوح فلزی دارد. بدیهی است که عملکرد تمیز کردن لیزر بر روی محصولات مواد مختلف به دلیل نرخ های مختلف جذب لیزر متفاوت است و آن را به فرآیندی مکمل برای اصلاح سطح چند ماده آب بندی خاص تبدیل می کند.
نتیجه
فناوری تمیز کردن لیزر به عنوان یک راه حل بسیار کارآمد، سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه برای نظافت صنعتی متمایز است. دقت و سازگاری آن با اتوماسیون، آن را به جایگزینی برتر برای روشهای سنتی تبدیل میکند و مزایای قابلتوجهی از نظر کارایی، مصرف انرژی و اثرات زیستمحیطی ارائه میدهد. از آنجایی که صنایع به دنبال راهحلهای پاکسازی پایدار و نوآورانه هستند، تمیز کردن لیزری نقشی اساسی در شکلدهی آینده تعمیر و نگهداری صنعتی و تولید دارد.
