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深度解讀

清洗效率提升2.5倍,銳科ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器是如何做到的?

激光制造網(wǎng) 來源:銳科激光2022-05-27 我要評論(0 )   

我國大型結(jié)構(gòu)件的制造主要集中于船舶與大型海洋工程裝備領(lǐng)域,包括耐壓殼體、船體結(jié)構(gòu)、大型鋼結(jié)構(gòu)等類型的鋼制結(jié)構(gòu)件加工制造。很多船板因長期使用在高濕度、高鹽度的...

我國大型結(jié)構(gòu)件的制造主要集中于船舶與大型海洋工程裝備領(lǐng)域,包括耐壓殼體、船體結(jié)構(gòu)、大型鋼結(jié)構(gòu)等類型的鋼制結(jié)構(gòu)件加工制造。很多船板因長期使用在高濕度、高鹽度的海洋環(huán)境中,金屬制品在這樣環(huán)境下極容易生銹產(chǎn)生銹蝕。如何保證金屬制品清洗用最少的人力、物力、財力和時耗取得最佳的效果,同時在保證清洗質(zhì)量的前提下,完成最大的清洗量,是所有鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)所面臨的一個亟待解決的問題。由此,銳科ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器應(yīng)運(yùn)而生。


為什么銳科ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器可以極大提升清洗效率?


ABP環(huán)形復(fù)合激光器清洗原理


銳科ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器采用環(huán)形光斑合束技術(shù),將輸出激光整形為環(huán)形光斑,中心為高峰值功率的脈沖光斑,外圈為環(huán)形的高功率連續(xù)光斑,兩種光斑相互獨(dú)立,互不覆蓋,相比于傳統(tǒng)用外光路組合式的復(fù)合清洗光斑,本產(chǎn)品設(shè)計(jì)的環(huán)形復(fù)合型激光器功率密度顯著提高,整合了兩束光的優(yōu)勢,可極大地提高清洗效率。



ABP環(huán)形復(fù)合激光器技術(shù)參數(shù)


ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器詳細(xì)技術(shù)參數(shù)表,包括實(shí)際測量功率值,單脈沖能量以及脈寬、芯徑、光束質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體如下:



用顯微鏡檢測試驗(yàn)板,查看出光光斑點(diǎn)的狀態(tài),單一脈沖光輸出下光斑直徑約為0.3mm,連續(xù)光輸出下約為0.7mm,整體環(huán)形光斑輸出約為0.77mm,包括了熱影響區(qū)范圍。


目前,激光清洗最常用的應(yīng)用是激光除漆激光除銹。由于RFL-P300+C1500可調(diào)參數(shù)更多,能量密度是單一300W脈沖激光器的3倍之多,可以確定RFL-P300+C1500基本覆蓋了RFL-P300的功能應(yīng)用。它適用范圍更廣,在氧化層、氧化皮處理上效果更好,效率更高。


ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器光斑大小實(shí)測


ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器裝載到外光路傳輸系統(tǒng)中,通過準(zhǔn)直聚焦入射到焦平面上,準(zhǔn)備一塊檢測板(碳鋼板),通過改變光束模式中脈沖與連續(xù)光百分比查看光斑大小情況。


圖1   F170聚焦鏡下光斑圖樣


P300+C1500脈沖光纖激光器優(yōu)勢及其工藝應(yīng)用


光斑模式可調(diào)


可單一只出脈沖光或者連續(xù)光,也可兩束光同時輸出,相互獨(dú)立,互不影響,針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域和場景,適應(yīng)性更強(qiáng),從而保證清洗的質(zhì)量更高。


為了弄清楚ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器中兩路光以怎樣結(jié)合的方式處理,達(dá)到清洗碳鋼銹層最佳效果,設(shè)計(jì)試驗(yàn),如下表所示。




在搭接率相同的情況下,改變環(huán)形光斑兩路光功率百分比分布,發(fā)現(xiàn)連續(xù)光高功率輸出,碳鋼板銹層清除的更徹底,見基材金屬光澤較明顯,單純脈沖光還有銹層殘留,并且在該移動速度下縱向光斑沒有搭接上,需要連續(xù)光互補(bǔ)。在相同移動速度下,效果最佳的兩路光組合是脈沖光50%和連續(xù)光100%同時輸出。


高的能量密度


RFL-P300+C1500環(huán)形復(fù)合清洗激光器的中心高峰值脈沖300W激光光斑比單一脈沖300W激光器輸出光斑小,同時還加上外圈環(huán)形的連續(xù)輸出光,因此,在某些需要高的能量密度清洗應(yīng)用中,RFL-P300+C1500具有較大的優(yōu)勢。


輪對銹蝕表面清除,除了將表面銹層處理干凈外,還需將表面灰色氧化層一并處理,顯露金屬光澤。單一高峰值300W脈沖激光器能量密度太小,有些氧化層去除不干凈,且大面積除銹清洗較慢,而使用500W脈沖激光器熱影響較大,激光穿透力不強(qiáng),下面致密氧化層基本破壞不了,只能去除表面浮銹,而環(huán)形復(fù)合清洗激光器能解決此問題,且清洗效率達(dá)到輪對處理要求。


RFL-P300+C1500輪對除銹清洗現(xiàn)場作業(yè)


RFL-P300+C1500輪對除銹清洗效果


工藝參數(shù)如表3所示,RFL-P300+C1500的清洗效率相比RFL-P300提高了2.5倍,且見金屬光澤。

表3  清洗輪對除銹的工藝參數(shù)


結(jié)語

不同的激光器和清洗方式有著各自的優(yōu)勢,而且激光清洗應(yīng)用的行業(yè)和領(lǐng)域較多,根據(jù)具體的應(yīng)用選擇合適的激光器和清洗方式可以做到事半功倍。前,ABP環(huán)形復(fù)合型激光器在市場上利用率極高,除了能做清洗外,焊接應(yīng)用也很普及,且工藝調(diào)整方便,操作簡單,已經(jīng)在很多場景中投入應(yīng)用。


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激光應(yīng)用激光切割焊接清洗
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