
激光除銹是一種高效、環保且精確的除銹方法,廣泛應用于航空航天、鐵路交通、電力電子、軌道交通、汽車制造、船舶制造等領域。本文將詳細介紹激光除銹的技術要點,包括激光參數的選擇、設備的使用環境和操作要求等方面。
激光參數的選擇:
激光功率
激光功率是影響除銹效果的重要因素。功率越高,除銹效率越高,但過高的功率也可能導致被加工物表面損傷。一般來說,激光功率在20W至100W之間是比較適宜的。在實際操作中,應避免滿功率運行,以提高設備的使用壽命。
波長
激光波長也對除銹效果有顯著影響。不同波長的激光對材料表面的反射率不同,從而影響除銹效果。激光除銹機的主流光源包括波長為1064nm的光纖激光、波長10600nm的二氧化碳激光、波長532nm的綠光激光以及波長355nm的紫外激光。這些不同波長的激光在作用原理上有所不同,但都能實現高效的除銹效果。
脈沖寬度
脈沖寬度對除銹效果同樣重要。脈沖寬度越短,除銹效果越好,但過短的脈沖寬度也可能導致被加工物表面損傷。因此,在選擇脈沖寬度時,需要綜合考慮除銹效果和被加工物表面損傷程度。
重復頻率
重復頻率越高,除銹效率越高。然而,過高的重復頻率會導致能量的浪費。因此,在選擇重復頻率時,需要綜合考慮除銹效率和能量利用率。
此外,激光除銹機還需要調節振鏡速度和掃描寬度等參數。振鏡速度影響激光束的掃描速度,而掃描寬度則影響除銹的覆蓋面積。這些參數的調節最終會影響激光能量密度值,即單位面積的激光能量值,這是激光清洗技術的關鍵。
設備的使用環境和操作要求:
安全操作
激光除銹機是一種高功率的激光設備,操作時必須注意安全。工作區域應單獨設置,并配備防護裝置,如防護罩、防護眼鏡等,以保護操作人員免受激光輻射的傷害。使用者需要經過專門的培訓才能進行操作,并嚴格遵守操作規程。
環境要求
激光除銹機的使用環境要求相對較高。設備應放置在清潔、干燥、無振動、無明顯的磁場和電場干擾的環境中。工作區域應保持通風良好,以排除激光除銹過程中產生的塵埃和熱量。
維護保養
激光除銹機是一種高精密度設備,需要經常進行維護保養。應定期更換易損件,檢查設備的運行狀態,確保設備的正常運轉。同時,設備配備有報警系統,用于監測設備運行狀態,一旦出現異常情況,能夠立即發出警報并停止運行,確保操作安全。
激光除銹的原理和過程:
激光除銹主要基于激光的光能與鐵銹發生反應,使光能轉化為熱能,瞬間氣化鐵銹達到除銹的目的。具體來說,銹層吸收激光能量后,會產生熱膨脹系數的改變,并發生物理或化學變化,如升溫、熔化甚至氣化。更深層次的原因是,當激光振動頻率和鐵銹分子振動頻率接近時,會產生共振,導致銹層分子間的碰撞加劇,瞬間升溫并超過沸點而氣化消失。
激光除銹的過程包括激光的產生與傳輸、聚焦、銹層反應、銹層去除以及參數調節等步驟。通過調節激光功率、掃描速度、掃描寬度等參數,可以影響激光能量密度值,在合適的激光能量密度下,可以實現剛剛去除銹層而不損傷基材金屬的效果。
激光除銹的優勢:
高效
激光除銹速度快,功率越大,除銹效率越高。每小時可清潔幾平方米的面積,比傳統的打磨、噴砂等方法節省時間和人力。
環保
激光除銹無需使用任何化學溶劑或磨料,不會產生二次污染或廢物,符合環保要求。
無損傷
在合適的參數和操作工藝下,激光除銹對金屬本體無損傷,不會改變金屬的性能和結構,保持金屬的原始狀態。
精確
激光除銹可以實現精確控制,只去除銹層而不損傷基材金屬,適用于對精度要求較高的工件。