Статья Технология Обзор

Промышленное применение лазерной очистки

Сварные швы и клеевые соединения в двигателе и трансмиссии должны соответствовать строгим стандартам. Для получения первоклассного результата поверхности необходимо тщательно очищать. Лазеры – это прекрасный инструмент, способный удалить все следы налета от нефтепродуктов.

Различные узлы и детали могут быть загрязнены следами смазочных и охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяемых при их производстве. Подобный, зачастую невидимый, налет значительно снижает качество последующих сварных, паяных или клеевых соединений. В частности, в условиях высокой автоматизации автомобилестроения и смежных производств постоянно повышаются требования, предъявляемые к качеству и надежности деталей, в том числе, к поверхностным загрязнениям, ставшие обязательной частью производственного процесса.

Традиционные методы очистки поверхности занимают много времени, не могут быть автоматизированы и, как правило, вредны для окружающей среды. И кроме того, не существует надежного метода для измерения их эффективности. Формальная процедура по оценке содержащихся на деталях в автомобилестроении регулируется стандартом VDA 19 и соответствующими требованиями ISO. Большой интерес к удалению загрязнений от различных жидкостей поставил системы лазерной очистки поверхности в центр внимания. Импульсный лазер легко удаляет следы жидкостей в зоне обработки, обеспечивая контроль процесса, его воспроизводимость и минимальный ущерб для экологии, и позволяя автоматизировать процесс.

Чистота повышает надежность

При производстве блока шестерен технология лазерной сварки зарекомендовала себя за счет меньшего энергетического вложения и, как следствие, минимизации температурных искажений. Многочисленные узлы в трансмиссии автомобиля, производимые по самым строгим стандартам качества, изготавливаются из различных сплавов и материалов, сварка которых сложна или практически не возможна с применением традиционных технологий.

Для получения надежных сварных соединений, исключающих наличие пор и микротрещин, автопроизводителям необходим быстрый и автоматизированный способ зачистки свариваемых поверхностей от нежелательных загрязнений. Системы лазерной очистки отвечают всем этим требованиям, в частности, построенные на твердотельных лазерах с импульсным режимом работы.

Быстро и в самую точку

В высокоавтоматизированном массовом производстве существенным фактором является время. В отличие от традиционных методов очистки, подразумевающих обработку детали целиком за счет погружения в растворитель или механическое либо термическое воздействие, технология лазерной очистки нацелена на обработку конкретных участков узла, необходимых для сварки или склеивания. Площадь подобных участков обычно составляет несколько квадратных миллиметров.

Пример применения технологии лазерной очистки.

Время необходимое на лазерную очистку сопоставимо со временем лазерной сварки, которое в среднем составляет от четырех до десяти секунд. Второе преимущество, позволяющее сокращать временные издержи, – исключение этапа по перемещению деталей на установку очистки и обратно. Оборудование для лазерной очистки встраивается в линию, предпочтительно непосредственно перед сваркой или склейкой.

Быстро и в самую точку

Для очистки поверхности детали сканаторы быстро перемещают по ней лазерный луч туда и обратно. В зависимости от требуемого результата возможно применение различных техник сканирования. Линейная развертка может применяться при очистке небольших загрязнений. При сильных загрязнениях лазерный луч перемещается по кругу с небольшим перекрытием, аналогично движению электрической зубной щетки. При этом импульсы лазерного излучения многократно проходят через одну и ту же точку, повышая интенсивность процесса очистки.

Так же лазер способен выполнять очистку «вокруг углов» без необходимости переустановки детали. Зеркала, располагаются таким образом, чтобы направлять лазерное излучение для одновременной очистки лицевой и задней поверхности трубы или профильной детали.

Только там, где необходимо

Лазеры способны обрабатывать наиболее чувствительные поверхности, такие как алюминий, углепластик или детали с покрытием, не повреждая основы. Дополнительно, при изменении параметров, тот же лазер способен придать шероховатость поверхности, увеличив адгезионные свойства соединения. Гибкость лазерных систем, позволяет им адаптироваться под задачи с различными требованиями. В зависимости от применения TRUMPF определяет мощность лазера и частоту повторения импульсов, руководствуясь принципом: «как можно меньше и не более того, что необходимо». В итоге технология позволяет экономить до пяти раз по сравнению с очисткой химическими реагентами.

Чистая альтернатива

«Чистым» является не только результат обработки, но и сама технология в целом. В отличие от химических способов, она не требует использование токсичных растворителей и избегает шумового загрязнения характерного для механических способов. Более того, лазерная очистка мягче, экономичнее и значительно быстрее других методов. Эти преимущества уже оценили в автомобильной индустрии и за ними следуют остальные, осознавая, что лазер — это инструмент очистки со множеством применений.

Подготовлено по материалам:
THE GENTLE OIL REMOVER [Laser-Community]

Вам также могут быть интересны эти темы

Использование численных методов для симуляции технологических процессов в лазерной обработке

В современном машиностроении всё чаще используются методы предварительного расчёта технологической операции. Эти методы встраиваются в ПО, помогая оператору обходиться практически без помощи научно – технологического отдела. Но, несмотря на существенное развитие таких технологий в машиностроении, область лазерной обработки остаётся не до конца изученной в вопросе предварительного высокоточного анализа операций.

Контроль сварочной ванны при лазерной наплавке с коаксиальной подачей проволоки

Сегодняшний мир аддитивных технологий не стоит на месте. Современные установки и технологии постоянно дорабатываются и оптимизируются, а также появляются новые методы аддитивного производства.

Лазерная пайка

Сегодняшние технологии лазерной пайки используются далеко не только в микроэлектронике. Данный метод соединения поверхностей используется также в часовом производстве, автомобильной промышленности, ювелирном деле, и пайке керамических изделий.