تمیز کردن لیزر به عنوان "تکنولوژی تمیز کردن سبز" شناخته می شود. با مزایای حفاظت از محیط زیست، راندمان بالا و{1}}غیر تماسی، به طور فزاینده ای در خودروسازی، کشتی سازی، حفاظت از آثار فرهنگی و سایر زمینه ها محبوب شده است. با این حال، اگرچه فناوری خوب است، اما استفاده از آن همیشه آسان نیست. در تولید واقعی، اثر تمیز کنندگی ناهموار است، سطح زیرلایه آسیب دیده است و تجهیزات در طول کارکرد طولانی مدت بیش از حد گرم می شوند. این سه مشکل رایجترین نقاط درد هستند که اپراتورها با آن مواجه میشوند و همچنین گلوگاههایی هستند که کاربرد وسیع تمیز کردن لیزر را محدود میکنند.
نقطه درد 1: نتایج تمیز کردن متناقض
پدیده: عمق تمیز کردن یکنواخت در سطح یک قطعه کار منفرد-آلایندهها در برخی مناطق کاملاً حذف میشوند، در حالی که لایههای رنگ یا اکسید در برخی دیگر باقی میمانند. برخی از لکهها نشانههایی از «-فرآوری بیش از حد» را نشان میدهند که منجر به تیره شدن یا تغییر رنگ سطح بستر میشود.
علل:
مشکل در کنترل دقیق اثر حرارتی لیزر: انرژی بیش از حد به بستر آسیب می رساند، در حالی که انرژی ناکافی قادر به حذف کامل آلاینده ها نیست.
ضخامت غیر یکنواخت آلاینده: تغییرات در ضخامت لایههای رنگ یا اکسید به این معنی است که خروجی انرژی ثابت نمیتواند برای همه مناطق مناسب باشد.
پارامتر بحرانی-فاصله تمرکززدایی: افزایش فاصله فوکوس از 0 میلیمتر به 5 میلیمتر باعث کاهش 64 درصدی چگالی توان لیزر میشود که مستقیماً بر عملکرد تمیز کردن تأثیر میگذارد.
اقدامات متقابل: ترکیب مناسبی از پارامترهای فرآیند را بر اساس نوع و ضخامت آلاینده ها انتخاب کنید (به عنوان مثال، پارامترهای بهینه برای حذف رنگ روی آلیاژ آلومینیوم: انرژی تک- پالس 0.45 میلی ژول، نرخ همپوشانی پرتو 33 درصد، و فاصله فوکوس 1 میلی متری). در صورت امکان، فناوری پایش خطی را برای تنظیم پارامترهای لیزر در زمان واقعی- پیاده سازی کنید.
نقطه درد 2: آسیب زیرلایه
پدیده: پس از تمیز کردن، سطح زیرلایه ذوب، تغییر رنگ، ریز{0}}ترکها یا حتی سوراخ شدن را نشان میدهد که باعث ضایعات قطعه کار میشود.
علل:
اثرات حرارتی باقیمانده از لیزر باعث آسیب غیر قابل برگشت به بستر می شود. این یک چالش حیاتی در کاربرد صنعتی تمیز کردن لیزر است.
حتی اشتباهات جزئی در تنظیمات پارامتر می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد بستر شود. این امر به ویژه در مورد فولاد صادق است، جایی که رسانایی حرارتی زیرلایه بسیار بالاتر از آلاینده های سطحی است (تقریباً. 50 W/(m·K) در مقابل. 0.1 W/(m·K)). مسیرهای پیچیده هدایت گرما کنترل را دشوار می کند.
اقدامات متقابل: از شبیه سازی های تحلیل المان محدود (FEA) برای پیش بینی دمای بستر و میدان های تنش حرارتی استفاده کنید، در نتیجه پارامترهای فرآیند را بهینه کنید. توجه: در حالی که ذوب مجدد سطح جزئی می تواند به طور بالقوه خواص سطح را بهبود بخشد، باید از طریق کنترل دقیق به دست آید. در غیر این صورت، ممکن است نتایج معکوس به همراه داشته باشد.
نقطه درد 3: گرم شدن بیش از حد تجهیزات در طول عملیات طولانی مدت
پدیده: پس از چندین ساعت کار مداوم، تجهیزات تمیز کردن لیزر ممکن است با کاهش قدرت لیزر، عملکرد تمیز کردن ضعیف، یا حتی خاموش شدن سیستم توسط آلارمها مواجه شوند. کاربردهای تمیز کردن لیزری دستی دارای الزامات اتلاف گرما شدید هستند. گرمای بیش از حد به طور مستقیم بر راندمان تمیز کردن و ایمنی عملیاتی تأثیر می گذارد.
علل: کارکرد مداوم طولانیمدت تجهیزات تمیز کردن لیزری با قدرت{0} بالا منجر به تجمع گرما، افزایش دمای کریستالهای لیزر داخلی و منابع پمپ میشود. این منجر به قدرت خروجی ناپایدار و کیفیت تمیز کردن ناسازگار می شود. دمای بالای پایدار همچنین پیری اجزای اصلی را تسریع میکند و در نتیجه هزینههای نگهداری را افزایش میدهد.
راه حل: تجهیز سیستم به چیلر صنعتی قابل اعتماد مستقیم ترین راه حل است. Teyu طیف وسیعی از چیلرها را ارائه می دهد که به طور خاص برای کاربردهای تمیز کردن لیزر طراحی شده اند:
چیلر CWFL{4}}2000: برای دستگاههای تمیزکننده لیزر فیبر 2000 واتی طراحی شده است و دارای مدارهای خنککننده دوگانه مستقل برای خنک کردن منبع لیزر و اجزای نوری است. با دقت کنترل دما ± 1 درجه، تضمین می کند که اجزای حیاتی تحت تأثیر گرمای بیش از حد در طول عملیات تمیز کردن با قدرت بالا قرار نمی گیرند.
چیلر تمیز کننده لیزری دستی CWFL-6000ENW: برای سیستم های تمیز کننده لیزری دستی 6 کیلوواتی طراحی شده است، کنترل دمای مستقل دو مداره را با دقت 1± درجه ارائه می دهد. این به طور موثر تداخل منبع گرما را برای اطمینان از خروجی انرژی لیزر پایدار جدا می کند.
سری چیلرهای CWFL{0}}ANW برای جوشکاری لیزری دستی از سیستمهای لیزری از ۱ کیلووات تا ۶ کیلووات پشتیبانی میکند و کاربردهای مختلفی از جمله جوشکاری لیزری دستی، تمیز کردن و برش را در خود جای میدهد. دارای یک سیستم کنترل دمای مدار دوگانه{4}}، دماهای پایداری را هم برای منبع لیزر و هم برای اجزای نوری حفظ میکند و در نتیجه از رانش حرارتی جلوگیری میکند.
سه چالش به هم پیوسته-نتایج ناسازگار و آسیب به بستر-از اثرات حرارتی کنترل نشده ناشی میشوند، وضعیتی که با گرم شدن بیش از حد تجهیزات تشدید میشود. راه حل در یک رویکرد هم افزایی نهفته است: بهینه سازی فرآیند به عنوان پایه و اساس عمل می کند، سیستم کنترل دما به عنوان محافظ عمل می کند، و نظارت آنلاین پشتیبانی ضروری را فراهم می کند. تنها از طریق هماهنگی این سه عنصر، تمیز کردن لیزر میتواند به طور موثر آلودگیها را بدون آسیب رساندن به زیرلایه حذف کند و در عین حال عملکرد پایدار تجهیزات را تضمین میکند. هنگامی که کیفیت تمیز کردن نوسان دارد، علاوه بر تنظیم پارامترها، سیستم خنک کننده بی سر و صدا را نادیده نگیرید-اغلب یک پیوند مهم است که اغلب نادیده گرفته می شود.
