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Come selezionare la macchina per la pulizia laser ALCP (pulsata) o ALC (continua)?

Come selezionare la macchina per la pulizia laser ALCP (pulsata) o ALC (continua)?

Nel campo della pulizia laser, i laser a fibra sono diventati la scelta migliore per la pulizia laser di sorgenti luminose con maggiore affidabilità, stabilità e flessibilità.In quanto due componenti principali dei laser a fibra, i laser a fibra continua e i laser a fibra pulsata occupano rispettivamente le posizioni di leader del mercato nella lavorazione di materiali macro e nella lavorazione di materiali di precisione.

Per le applicazioni emergenti di pulizia laser, sia che debba essere utilizzato laser continuo o laser pulsato apparso con voci diverse, il mercato è apparso anche nell'uso di due tipi di apparecchiature per la pulizia laser a laser pulsato e continuo.Molti utenti finali industriali non sanno come scegliere quando scelgono.Laser Jepte sulle applicazioni di pulizia laser laser continua e pulsata per test comparativi e analisi delle rispettive caratteristiche e scenari applicativi applicabili, sperando di fornire un riferimento utile per gli utenti industriali nella selezione della corrispondente tecnologia di pulizia laser.

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Materiale di prova

ALCP è un pulitore laser pulsato e ALC è un pulitore laser continuo.I parametri dettagliati del confronto laser dei due pulitori sono mostrati nella Tabella 1. Il campione utilizzato nell'esperimento è una piastra in lega di alluminio, lunghezza, larghezza e altezza della piastra in lega di alluminio di 400 mm × 400 mm × 4 mm.campione due per la piastra in acciaio al carbonio, lunghezza in acciaio al carbonio, larghezza e altezza di 400 mm × 400 mm × 10 mm.campionare la superficie spruzzando vernice bianca, campionare uno sullo spessore della vernice superficiale di circa 20 μm, campionare due spessori della vernice superficiale di circa 40 μm.

Sono stati utilizzati due laser per rimuovere la vernice dalla superficie dei due materiali per gli esperimenti e i parametri di pulizia del laser sono stati ottimizzati per ottenere la migliore larghezza di impulso, frequenza, velocità di scansione e altri parametri e per confrontare l'effetto di pulizia e l'efficienza nell'ambito del condizioni sperimentali.

 

Esperimento dello strato di vernice per la pulizia del laser pulsato

Nell'esperimento di rimozione della vernice a luce pulsata, la potenza del laser è di 200 W, la lunghezza focale dello specchio di campo utilizzato è di 163 mm e il diametro del punto focalizzato del laser è di circa 0,32 mm.L'intervallo di pulizia della singola area è 13 mm × 13 mm e la spaziatura di riempimento è 0,16 mm.Il laser scansiona e pulisce ripetutamente la superficie della lega di alluminio 2 volte e la superficie dell'acciaio al carbonio 4 volte.

 

Tabella 1: Confronto dei parametri laser pulsato e laser continuo

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Materiale

Il campione 1 era una piastra in lega di alluminio con dimensioni di 400 mm × 400 mm × 4 mm.il campione 2 era una lastra di acciaio al carbonio con dimensioni di 400 mm × 400 mm × 10 mm.la superficie del campione è stata dipinta di bianco e lo spessore della vernice sulla superficie del campione 1 era di circa 20 μm e lo spessore della vernice sulla superficie del campione 2 era di circa 40 μm.

 

Risultati del test

Due laser vengono utilizzati per esperimenti di rimozione della vernice su due superfici di materiale e i parametri di pulizia del laser sono ottimizzati per ottenere la migliore larghezza di impulso, frequenza, velocità di scansione e altri parametri e per confrontare l'effetto di pulizia e l'efficienza nelle condizioni sperimentali ottimizzate.

 

1 Esperimento dello strato di vernice per la pulizia del laser pulsato

La potenza del laser è di 200 W, la lunghezza focale dello specchio di campo è di 163 mm, il diametro del punto laser è di 0,32 mm, l'area di pulizia è di 13 mm x 13 mm, la spaziatura di riempimento è di 0,16 mm, la superficie in alluminio viene pulita due volte mediante scansione laser e il carbonio la superficie in acciaio viene pulita quattro volte mediante scansione laser.L'effetto della larghezza dell'impulso laser, della frequenza e della velocità di scansione laser (come mostrato nella tabella 2) sull'effetto di pulizia è stato testato a condizione che il tasso di sovrapposizione longitudinale e trasversale del punto fosse del 50% e l'effetto sperimentale della superficie in lega di alluminio la rimozione della vernice è mostrata nella Figura 1 e l'effetto sperimentale della rimozione della vernice superficiale in acciaio al carbonio è mostrato nella Figura 2.

 

Tabella 2. Parametri sperimentali di vernici per superfici in lega di alluminio e acciaio al carbonio per la pulizia con laser pulsato

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Figura 1. Diversi parametri laser sotto il grafico di confronto dello strato di vernice superficiale in lega di alluminio per la pulizia del laser pulsato

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Figura 2. Diversi parametri laser sotto il grafico di confronto dello strato di vernice superficiale in acciaio al carbonio per la pulizia del laser pulsato

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I risultati sperimentali nella stessa larghezza di impulso di frequenza breve rispetto alla larghezza di impulso lunga possono rimuovere facilmente lo strato di vernice superficiale in lega di alluminio e acciaio al carbonio pulito, nella stessa larghezza di impulso, minore è la frequenza è più probabile che causi danni al substrato, quando il la frequenza è maggiore di un certo valore, maggiore sarà la frequenza dell'effetto di rimozione dello strato di vernice.Risultati sperimentali di pulizia laser pulsata strato di vernice superficiale in lega di alluminio dei parametri preferiti per 15 # (potenza laser 200 W, larghezza di impulso 100 ns, frequenza 60 kHz, velocità di scansione 9600 mm / s), pulizia strato di vernice superficiale in acciaio al carbonio dei parametri preferiti per 13 # (potenza laser 200 W, larghezza dell'impulso 100 ns, frequenza 40 kHz, velocità di scansione 6400 mm / s), entrambi questi parametri rimuoveranno lo strato di vernice in modo pulito e il substrato del campione non è praticamente danneggiato.

 

2 Esperimento continuo dello strato di vernice con pulizia laser

Nell'esperimento di sverniciatura a luce continua, la potenza del laser è del 50%, il duty cycle è del 20% (equivalente a una potenza media di 200 W), la frequenza è di 30 kHz.Il laser esegue ripetutamente la scansione 2 volte durante la pulizia della superficie della lega di alluminio e 4 volte durante la pulizia della superficie dell'acciaio al carbonio.In condizioni di potenza laser, ciclo di lavoro e frequenza costanti, viene testato l'effetto della velocità di scansione laser sull'effetto di pulizia.I parametri di pulizia della rimozione della vernice superficiale in lega di alluminio sono mostrati nella Tabella 3 e l'effetto di pulizia è mostrato nella Figura 3. I parametri di pulizia della rimozione della vernice superficiale in acciaio al carbonio sono mostrati nella Tabella 4 e l'effetto di pulizia è mostrato nella Figura 4.

 

Tabella 3. Pulizia laser continua dei parametri sperimentali della vernice superficiale in lega di alluminio

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Tabella 4. Pulizia laser continua dei parametri sperimentali della vernice superficiale in acciaio al carbonio

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Figura 3. Grafico di confronto dello strato di vernice superficiale in lega di alluminio con pulizia laser continua a velocità di scansione laser diversa

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Figura 4. Diversa velocità di scansione laser della pulizia laser continua del grafico di confronto dello strato di vernice superficiale in acciaio al carbonio

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I risultati sperimentali mostrano che a parità di potenza e frequenza del laser, minore è la velocità di scansione del laser, maggiore è il danno causato al substrato.Quando la velocità di scansione è maggiore di un certo valore, maggiore è la velocità di scansione, peggiore sarà l'effetto di rimozione dello strato di vernice.Risultati sperimentali della pulizia laser continua dello strato di vernice superficiale in lega di alluminio parametri preferiti per 21 # (potenza laser 200 W, frequenza 30 kHz, velocità di scansione 2000 mm / s), pulizia dei parametri preferiti dello strato di vernice superficiale in acciaio al carbonio per 37 # (potenza laser 200 W, frequenza 30 kHz, velocità di scansione 3400 mm/s).Questi due parametri non solo rimuoveranno lo strato di vernice superficiale in acciaio al carbonio in modo pulito e il danno causato al substrato del campione è relativamente piccolo.

 

Conclusione

I test hanno dimostrato che sia i laser continui che quelli pulsati possono rimuovere la vernice dalla superficie del materiale per ottenere risultati di pulizia.Nelle stesse condizioni di alimentazione, l'efficienza della pulizia del laser pulsato è molto superiore a quella dei laser continui, mentre i laser pulsati possono controllare meglio l'apporto di calore per prevenire la temperatura eccessiva del substrato o la microfusione.

I laser continui hanno un vantaggio in termini di prezzo e possono compensare la differenza di efficienza con i laser pulsati utilizzando laser ad alta potenza, ma l'apporto termico della luce continua ad alta potenza è maggiore e il grado di danneggiamento del substrato aumenta.Pertanto, esiste una differenza fondamentale tra i due negli scenari applicativi.Si consiglia di scegliere i laser pulsati in scenari applicativi con alta precisione, che richiedono un controllo rigoroso dell'aumento della temperatura del substrato e che non richiedono danni al substrato, come gli stampi.Per alcune grandi strutture in acciaio, tubazioni, ecc., a causa del grande volume di dissipazione del calore veloce, i requisiti di danneggiamento del substrato non sono elevati, quindi è possibile scegliere laser continui.

 


Tempo di pubblicazione: 15-agosto-2022