Jaký je rozdíl mezi pulzním laserovým čisticím strojem a kontinuálním laserovým čisticím strojem?

Nov 22, 2022 Zanechat vzkaz

V současné době existují dva hlavní proudové laserové čisticí stroje, jeden je pulzní laserový čisticí stroj a druhý je kontinuální laserový čisticí stroj.

Mnoho průmyslových koncových uživatelů nezná jejich rozdíl a neví, jak si mezi nimi vybrat vhodný typ pro své vlastní aplikace.

Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma je v tom, že použité lasery se liší. Pulzní laserový čistič používá pulzní laserový vysílač, zatímco kontinuální laserový čistič používá kontinuální laserový vysílač. Oba dokážou odstranit nečistoty na povrchu podkladu. Pulzní laserový čisticí stroj dokáže po vyčištění od nečistot dosáhnout nulového poškození substrátu, což je vhodné pro čištění produktů s vysokými požadavky na povrch substrátu; Kontinuální laserový čisticí stroj má vysokou účinnost a je vhodný pro čištění velkých ploch, jako je odstraňování rzi z ocelových plechů, odstraňování nátěrů a odstraňování rzi v loděnicích.

portable-pulsed-laser-cleaning-machine

100W/200W pulzní přenosný laserový čisticí stroj

1500w continuous laser cleaning machine

1000W/1500W/2000W kontinuální laserový čisticí stroj

Provedli jsme srovnávací test aplikací laserového čištění kontinuálního laseru a pulzního laseru a analyzovali jsme jejich příslušné charakteristiky a použitelné aplikační scénáře v naději, že poskytneme užitečnou referenci pro průmyslové uživatele při výběru vhodné technologie laserového čištění.

Testovací objekt

1. Laserový zdroj

Laserový model je YDFLP-CL-200-12-A, což je pulzní laser, a CW-RBW-2000, což je kontinuální laser. Tabulka 1 ukazuje srovnání detailních parametrů dvou laserových zdrojů.

Porovnání hlavních parametrůa dva laseryprameny

Model laserového zdroje

YDFLP-CL-200-12-A

CW-RBW-2000

Značka laseru

JPT

JPT

Průměrný výkon

>200W

>2000W

Pracovní režim

Pulzní

Kontinuální

Vlnová délka laseru

1064 nm

1080 nm

Max, špičkový výkon

60 kW

2 kW

Max. energie jednoho pulzu

12 mJ

/

Frekvence opakování

1-1000kHz

10-20kHz

Tabulka 1. Porovnání parametrů pulzního laseru a kontinuálního laseru

2. Materiály

Vzorek 1 použitý v experimentu je deska z hliníkové slitiny a velikost desky z hliníkové slitiny je 400 mm na délku, šířku a výšku × 400 mm × 4 mm. Vzorek 2 je plochá deska z uhlíkové oceli a rozměr uhlíkové oceli je 400 mm na délku, šířku a výšku × 400 mm × 10 mm. Povrch vzorku je nastříkán bílou barvou a tloušťka barvy na vzorku 1 je asi 20 μm. Tloušťka nátěru na povrchu vzorku 2 je asi 40 μm.

Výsledek testu

K provádění experimentů s odstraňováním barvy na površích dvou materiálů se používají dva druhy laserů a parametry čištění laseru jsou optimalizovány pro získání nejlepší šířky pulsu, frekvence, rychlosti skenování a dalších parametrů. Je porovnán čisticí účinek a účinnost za optimalizovaných experimentálních podmínek.

1. Pulzní laserový pokus s čištěním barvy

V experimentu s odstraňováním nátěru pulzním světlem je výkon laseru 200W, ohnisková vzdálenost použitého zrcadla pole je 163 mm a průměr laserového zaostřovacího bodu je asi 0,32 mm. . Plocha jednoho čistícího bloku je 13 mm x 13 mm a rozteč náplně je 0,16 mm. Když je povrch z hliníkové slitiny lakován, čištění laserovým skenováním se opakuje dvakrát, a když je lakován povrch uhlíkové oceli, čištění laserovým skenováním se opakuje čtyřikrát. Za podmínky, že podélná a příčná míra překrývání světelné skvrny je 50 procent, je testován vliv parametrů šířky laserového pulsu, frekvence a rychlosti laserového skenování (jak je uvedeno v tabulce 2) na čisticí účinek. Účinek experimentu odstranění povrchového nátěru z hliníkové slitiny je znázorněn na obrázku 1 a účinek experimentu odstranění povrchového nátěru z uhlíkové oceli je znázorněn na obrázku 2.

500 ns

Ne.

1#

2#

3#

4#

5#

Frekvence .kHz

20

30

40

50

60

Rychlost mm/s

3200

4800

6400

8000

9600

200 ns

Ne.

6#

7#

8#

9#

10#

Frekvence .kHz

20

30

40

50

60

Rychlost mm/s

3200

4800

6400

8000

9600

100 ns

Ne.

11#

12#

13#

14#

15#

Frekvence .kHz

20

30

40

50

60

Rychlost mm/s

3200

4800

6400

8000

9600

Tabulka 2. Experimentální parametry pulzního laserového čištění povrchové barvy hliníkové slitiny a uhlíkové oceli

Figure 1

Obrázek 1. Porovnání vrstev nátěru na povrchu hliníkové slitiny čištěném pulzním laserem za různých parametrů laseru

Figure 2

Postava. 2 Porovnání Diagram vrstvy laku na povrchu uhlíkové oceli čištěném pulzním laserem při různých parametrech laseru

Experimentální výsledky ukazují, že při stejné frekvenci může krátká šířka impulsu snadno odstranit vrstvu barvy na povrchu hliníkové slitiny a uhlíkové oceli ve srovnání s šířkou dlouhého impulsu. Při stejné šířce pulsu, čím nižší je frekvence, tím snazší je poškodit matrici. Když je frekvence větší než určitá hodnota, čím vyšší je frekvence, tím horší je efekt odstranění vrstvy barvy. Experimentální výsledky ukazují, že optimální parametr pro čištění povrchové vrstvy nátěru z hliníkové slitiny pulzním laserem je 15 # (výkon laseru 200W, šířka pulzu 100ns, frekvence 60kHz, rychlost skenování 9600mm/s) a optimální parametr pro čištění povrchové nátěrové vrstvy z uhlíkové oceli je 13 # (výkon laseru 200W, šířka pulzu 100ns, frekvence 40kHz, rychlost skenování 6400mm/s). Oba tyto parametry odstraní vrstvu barvy dočista a v podstatě poškodí substrát vzorku.

2. Experimentujte s barvou pro kontinuální čištění laseru

V experimentu s kontinuálním odstraňováním barvy světla je výkon laseru 50 procent, pracovní cyklus je 20 procenta (ekvivalent průměrného výkonu 200 W) a frekvence je 30 kHz. Ohnisková vzdálenost použitého zrcadla je 220 mm a průměr laserového zaostřovacího bodu je asi 0,2 mm. Plocha pro čištění jednoho kusu je 13 mm x 13 mm a rozteč náplně je 0,1 mm. Při čištění vrstvy laku na povrchu hliníkové slitiny se laserové skenování opakuje dvakrát a při čištění vrstvy laku na povrchu uhlíkové oceli se laserové skenování opakuje čtyřikrát. Vliv rychlosti laserového skenování na čisticí účinek je testován za podmínky, že výkon laseru, pracovní cyklus a frekvence jsou konstantní. Parametry čištění odstranění povrchového nátěru z hliníkové slitiny jsou uvedeny v tabulce 3 a účinek čištění je znázorněn na obrázku 3. Parametry čištění odstraňování nátěru z povrchu uhlíkové oceli jsou uvedeny v tabulce 4 a účinek čištění je znázorněn na obrázku 4.

Ne.

16#

17#

18#

19#

20#

Rychlost mm/s

1500

1600

1700

1800

1900

Ne.

21#

22#

23#

24#

25#

Rychlost mm/s

2000

2100

2200

2300

2400

Ne.

26#

27#

28#

29#

30#

Rychlost mm/s

2500

2600

2700

2800

2900

Tabulka 3. Experimentální parametry kontinuálního laserového čištění povrchové barvy z hliníkové slitiny

Ne.

31#

32#

33#

34#

35#

Rychlost mm/s

2800

2900

3000

3100

3200

Ne.

36#

37#

38#

39#

40#

Rychlost mm/s

3300

3400

3500

3600

3700

Ne.

41#

42#

43#

44#

45#

Rychlost mm/s

3800

3900

4000

4100

4200

Tabulka 4. Experimentální parametry kontinuálního laserového čištění povrchové barvy uhlíkové oceli

Figure 3

Obrázek 3. Porovnání vrstev barvy na povrchu hliníkové slitiny čištěném kontinuálním laserem při různých rychlostech laserového skenování

Figure 4

Postava. 4 Srovnávací diagram kontinuálního laserového čištění laku na povrchu uhlíkové oceli při různých rychlostech laserového skenování

Experimentální výsledky ukazují, že čím nižší je rychlost laserového skenování, tím větší je poškození substrátu při stejném výkonu a frekvenci laseru. Když je rychlost skenování vyšší než určitá hodnota, čím vyšší je rychlost skenování, tím horší je efekt odstranění barvy. Experimentální výsledky ukazují, že optimální parametry pro kontinuální laserové čištění povrchové vrstvy laku z hliníkové slitiny jsou 21 # (výkon laseru 200W, frekvence 30kHz, rychlost skenování 2000mm/s) a 37 # (výkon laseru 200W, frekvence 30kHz, rychlost skenování 3400mm/ s). Tyto dva parametry nejen odstraňují povlak na povrchu uhlíkové oceli, ale také způsobují menší poškození substrátu vzorku.