Ako sa globálna dekarbonizácia a inteligentná výroba neustále zrýchľujú, výrobná kapacita sa rozširuje na lítium-iónové batérie, motory elektrických vozidiel, solárnu energiu a veternú energiu. Výrobcovia zároveň požadujú od procesov prípravy povrchu vyššie štandardy: väčšiu presnosť, stabilnú kvalitu, jednoduchú automatizáciu a minimálny dopad na podklad aj životné prostredie.
Bežné metódy, ako je chemické morenie, abrazívne otryskanie a ručné brúsenie, zostávajú v určitých aplikáciách užitočné. Môžu však zahŕňať aj chemické odpadové vody, spotrebné médiá, emisie prachu, nekonzistentné výsledky a riziko poškodenia obrobku. Pri kritických operáciách, ako je zváranie, lepenie a nanášanie náterov, môžu aj malé množstvá oleja, oxidu, prachu alebo zvyškov náterov ovplyvniť kvalitu po prúde.
KINGSLASER poskytujepulzné a kontinuálne-vlnové laserové čistiace systémyna výrobu novej energie. Výberom vhodného výkonu lasera, šírky impulzu, rýchlosti skenovania, veľkosti bodu a pomeru prekrytia môže čistenie laserom selektívne odstrániť kontaminanty, oxidové vrstvy, farby a iné povlaky.
Keďže ide o bezkontaktný proces, laserové čistenie vo všeobecnosti nevyžaduje žiadne chemické čistiace prostriedky, používa málo spotrebného materiálu a možno ho integrovať do robotov, dopravníkov, kamerových systémov a automatizovaných výrobných liniek.
1. Laserové čistenie pri výrobe batérií
Výroba batérií vyžaduje prísnu kontrolu čistoty povrchu a konzistencie procesu. Olej, oxidy, častice a zvyšky náterov na kovových súčiastkach môžu znížiť spoľahlivosť procesov zvárania, náterov a spájania.
Laserové čistenie možno použiť v niekoľkých fázach výroby batérie.
Predúprava elektródy a kovovej fólie
Overené laserové parametre s nízkym -tepelným{1}}vstupom možno použiť na odstránenie lokalizovaného oleja, oxidov a zvyškov z výroby z medenej fólie, hliníkovej fólie a súvisiacich kovových komponentov pred náterom, zváraním alebo lepením.
V porovnaní s mokrým chemickým čistením môže laserové čistenie znížiť používanie chemických prostriedkov a tvorbu tekutého odpadu. Je vhodný aj pre inline spracovanie a automatizovanú výrobu.
Pretože tenké kovové fólie sú vysoko citlivé na teplo, testovanie vzoriek je nevyhnutné. Parametre čistenia musia byť starostlivo overené, aby sa zabránilo ablácii povrchu, deformácii alebo neprijateľným zmenám v drsnosti povrchu.
V prípade tenkých fólií a iných dielov citlivých na teplo- je vo všeobecnosti vhodnejší pulzný laserový čistiaci stroj ako vysokovýkonný-systém nepretržitých vĺn{2}}, pretože poskytuje väčšiu kontrolu nad tepelným príkonom.
Čistenie plôšok batérie, prípojníc a konektorov pred zváraním
Medené a hliníkové povrchy môžu vytvárať oxidové vrstvy alebo sa môžu kontaminovať počas skladovania, manipulácie a výroby. Ak sa tieto kontaminanty pred zváraním neodstránia, môžu prispievať k pórovitosti, rozstreku, nedostatku fúzie, nestabilnému elektrickému odporu a nekonzistentnej pevnosti spoja.
Laserové čistenie môže odstrániť oxidové filmy a kontaminanty z plôšok batérie, prípojníc, svoriek a konektorov pred laserovým zváraním, ultrazvukovým zváraním alebo inými procesmi spájania.
Proces kontrolovaného laserového čistenia môže pomôcť:
- Zlepšiť stabilitu procesu zvárania;
- Znížiť chyby zvárania-súvisiace s kontamináciou;
- Zlepšiť konzistenciu odporu elektrického kontaktu;
- Zvýšte spoľahlivosť pripojení batériového modulu;
- Podpora automatizovanej a sledovateľnej výroby.
Skutočné zlepšenie závisí od stavu materiálu, typu kontaminantu, metódy zvárania a výrobných kontrol. Proces by sa preto mal overiť skúškou v ťahu, -analýzou prierezu, meraním elektrického odporu a údajmi o výrobnej kapacite.
Viac informácií o následných procesoch spájania nájdete v našom sprievodcoviproces laserového zvárania medených a hliníkových prípojníc.
Čistenie priehradky na batérie a krytu
Hliníkové batériové podnosy, kryty a konštrukčné komponenty často vyžadujú prípravu povrchu pred zváraním, tesnením, náterom alebo lepením.
Laserové čistenie je možné použiť na:
- Odstránenie oleja a oxidov pred zváraním;
- čistenie zvarových švov a teplom-ovplyvnených oblastí po zváraní;
- Odstránenie miestnych zvyškov po zváraní a zafarbenia oxidov;
- Čistenie otvorov pre skrutky, tesniacich drážok a oblastí lepenia;
- Príprava povrchov pred nanášaním náteru alebo lepidla.
V kombinácii s priemyselnými robotmi a strojovým videním môže laserové čistenie automaticky sledovať zložité geometrie komponentov a ošetriť iba špecifikované oblasti. Vďaka tomu je vhodný na-výrobu veľkoobjemových zásobníkov na batérie a krytov.
Pre presné čistenie hliníkových komponentov ponúka KINGSLASER200W pulzné vláknové laserové čistiace strojea300W pulzné laserové čistiace systémyktoré možno integrovať aj s robotickým zariadením.
Oprava a recyklácia batérií
Laserová technológia môže tiež podporovať vybrané procesy opráv a recyklácie batérií.
Po bezpečnom vybití, rozobraní a posúdení batérie možno použiť laserové spracovanie na odstránenie lokalizovaných povlakov krytu, štítkov, zvyškov lepidiel, tmelov alebo materiálov okolo zvarových spojov. To môže pomôcť pri následnej demontáži, triedení a zhodnocovaní materiálu.
Proces však musí byť vyvinutý podľa špecifického typu bunky, zloženia povlaku, materiálu krytu a spôsobu recyklácie. Čistenie laserom nenahrádza požadované bezpečnostné postupy pri manipulácii s poškodenými batériami alebo batériami s koncom{1}}-životnosti.
2. Laserové čistenie vlásenkových motorov a komponentov EV motora
Prijatie 800 V EV platforiem a vlásenkových motorov zvýšilo dopyt po precíznom spracovaní smaltovaných medených drôtov, statorov, rotorov, magnetov a krytov motorov.
Tradičné chemické odstraňovanie vyžaduje starostlivé zaobchádzanie s chemickými látkami a zvyškami. Mechanické odizolovanie môže poškriabať, zdeformovať alebo znížiť rozmerovú presnosť medeného vodiča.
Laserové spracovanie poskytuje ovládateľnú alternatívu pre niekoľko aplikácií výroby motorov.
Odizolovanie vlásenkového drôtu laserom
Pred zváraním alebo elektrickým pripojením sa musí úplne a dôsledne odstrániť izolačný smalt na konci každého vlásenkového drôtu.
Laserové odizolovanie môže poskytnúť:
- Presne riadená dĺžka odizolovania;
- Selektívne odstránenie izolačnej vrstvy;
- Minimálne mechanické namáhanie medeného vodiča;
- Konzistentné výsledky pre automatizovanú výrobu;
- Jednoduchá integrácia s linkami-na tvarovanie a zváranie drôtu.
Rýchlosť spracovania závisí od chémie izolácie, hrúbky povlaku, rozmerov vodičov a požadovanej zvyškovej hladiny.
Riadením energie impulzu, dráhy skenovania, ohniskovej polohy a vrstvy-odstránením{1}} vrstvy možno minimalizovať tepelný vplyv na medený substrát. Pred hromadnou výrobou by mali výrobcovia overiť rozmery vodičov, elektrický odpor, povrchové zvyšky, pevnosť zvaru a hranice izolácie.
KINGSLASERpulzné laserové čistiace systémysú k dispozícii vo viacerých konfiguráciách výkonu a pulznej{0}}energie pre aplikácie s precíznym poťahovaním a odstraňovaním oxidov.
Odstránenie povlaku statora a rotora
Laserové čistenie môže selektívne odstrániť izolačné povlaky z určených oblastí statorov a rotorov, pričom okolité oblasti zostávajú nedotknuté.
Oblasť spracovania môže byť presne kontrolovaná pomocou softvéru a automatizovaných pohybových systémov. To znižuje riziko nekontrolovaného mechanického odstránenia a pomáha udržiavať stálu kvalitu výroby.
Pre komponenty z laminovanej elektrooceľovej ocele musia byť parametre starostlivo vyvinuté, aby nedošlo k poškodeniu podkladu alebo nežiaducemu odstráneniu izolácie medzi lamináciami.
Magnet a lepenie-Príprava povrchu
Olej, hrdza, prach a zvyšky z výroby na magnetoch, hriadeliach, krytoch a miestach spojov môžu znížiť pevnosť lepidla.
Laserové čistenie môže pripraviť tieto povrchy pred lepením odstránením nečistôt a v prípade potreby úpravou stavu povrchu. Čistý a konzistentný spojovací povrch pomáha zlepšiť spoľahlivosť spoja a dlhodobú-stabilitu zostáv motora.
Čistenie krytu motora
Laserové čistenie možno použiť aj na kryte motora pred zváraním, lepením, tesnením, náterom alebo opravou.
Robotické laserové systémy dokážu automaticky spracovať definované zvarové švy, tesniace povrchy a oblasti lepenia-pri zachovaní konzistentnej dráhy čistenia a doby cyklu.
3. Laserové čistenie v solárnom priemysle
V solárnom priemysle je čistenie laserom obzvlášť vhodné pre overenú výrobu,-údržbu zariadení a recykláciu.
Typické aplikácie zahŕňajú:
- Odstraňovanie oleja, oxidov a zvyškov z kovových rámov;
- Čistenie zváraných komponentov pred spájaním alebo natieraním;
- Príprava miest na lepenie a tesnenie;
- Čistenie výrobných nástrojov, príslušenstva a zariadení;
- Selektívne odstraňovanie náterov alebo tmelov počas recyklácie modulov;
- Podpora demontáže solárnych komponentov-na konci{1}}životnosti.
Solárne výrobné zariadenia a čistenie príslušenstva
Zvyšky z lepidiel, náterov, procesných materiálov a oxidácie sa môžu hromadiť na výrobnom zariadení, prípravkoch a kovových komponentoch.
Laserové čistenie dokáže tieto usadeniny odstrániť bez toho, aby sa do výrobného priestoru dostala voda alebo chemické čistiace prostriedky. Automatizované laserové systémy môžu byť tiež integrované do pracovných postupov údržby alebo výroby.
Pre malé prípravky, citlivé komponenty a lokalizované zvyšky aprenosný pulzný laserový čistiaci strojposkytuje flexibilnú možnosť údržby vo výrobnom závode.
Recyklácia solárnych modulov
Počas recyklácie solárnych modulov na konci{0}}-životnosti sa môže laserové spracovanie použiť na selektívne odstránenie určitých náterov, tmelov, lepidiel alebo materiálov zadnej vrstvy.
Cieľom je podporiť separáciu materiálu a zlepšiť efektívnosť následných procesov zhodnocovania. Pretože modulové štruktúry a materiálové zloženie sa líšia, každá aplikácia vyžaduje testovanie vzoriek a validáciu procesu.
Dôležité aspekty prevádzky solárnych modulov
Na bežné odstraňovanie prachu, pôdy alebo vtáčieho trusu z prevádzkovaných fotovoltaických modulov sú vo všeobecnosti bežnejšie systémy-na báze vody, mäkké kefy a špecializované čistiace roboty.
Každý navrhovaný proces čistenia lasera musí byť dôkladne otestovaný na krycom skle, anti{0}}reflexnej vrstve, zapuzdrení a kontaminácii. Bez náležitého overenia a monitorovania môže nadmerná laserová energia poškodiť povlak, vytvoriť lokálne tepelné napätie alebo znížiť optický výkon.
Z tohto dôvodu by sa čistenie laserom nemalo aplikovať priamo na prevádzkované fotovoltaické moduly bez testovania materiálu a overeného procesného okna.
4. Laserové čistenie pri výrobe a údržbe veternej energie
Veže veterných turbín, náboje, konštrukcie gondol, príruby a niektoré oblasti na opravu lopatiek vyžadujú odstránenie hrdze, odstraňovanie náterov, predbežné{0}}čistenie po zváraní a prípravu povrchu lepením-.
Ručné a robotické laserové čistiace systémy možno použiť na:
- Lokalizované odstránenie hrdze a náteru z častí veže;
- Čistenie zvarových švov pred zváraním alebo opravou;
- Odstraňovanie náterov z oblastí kontroly a údržby;
- Čistenie plôch prírub, skrutkových spojov a tesniacich plôch;
- Príprava lokalizovaných povrchov pred prelakovaním;
- Odstraňovanie zvyškov lepidla alebo náterov počas opravy čepele;
- Čistenie kovových častí počas údržby veternej turbíny.
Čistenie veže veterných turbín
Veľké časti veží veterných turbín sa bežne ošetrujú abrazívnym otryskaním alebo mechanickými metódami. Čistenie laserom môže byť obzvlášť užitočné pre lokalizované opravy, zvary, povrchy prírub a miesta, kde by sa mali minimalizovať abrazívne médiá.
A prenosný laserový čistiaci strojje vhodný na lokálnu údržbu, pričom a3000W laserový čistiaci stroj s nepretržitou{1}}vlnoumôže poskytnúť vyššiu rýchlosť odstraňovania veľkých oceľových komponentov.
Pre náročné veľkoplošné-aplikácie ponúka KINGSLASER aj a6000W CW vláknový laserový čistiaci strojs maximálnou šírkou skenovania až 500 mm.
V prípade veľkých plôch s hustým náterom alebo silnou koróziou by výrobcovia mali porovnať rýchlosť odstraňovania, spotrebu energie, požiadavky na extrakciu, podmienky na mieste a celkové prevádzkové náklady s konvenčnými metódami otryskania.
Oprava lopatiek veternej turbíny
Lopatky veterných turbín sú vyrobené z kompozitných materiálov, ktoré môžu byť citlivé na teplo a nadmernú spotrebu energie.
Opracovanie laserom sa môže zvážiť na lokalizované odstránenie povlaku alebo lepidla počas opravy, ale parametre musia byť overené pre špecifickú kompozitnú štruktúru. Vyžaduje sa testovanie vzoriek, aby sa zabezpečilo, že vlákna, živicový systém a podkladový laminát nie sú poškodené.
5. Výhody laserového čistenia pre výrobu novej energie
Znížené používanie chemikálií a spotrebného materiálu
Čistenie laserom vo všeobecnosti nevyžaduje žiadne kyseliny, zásady ani organické rozpúšťadlá. To môže znížiť požiadavky na nákup, skladovanie, manipuláciu a likvidáciu spojené s chemickými čistiacimi prostriedkami.
Na rozdiel od abrazívneho tryskania nevyžaduje čistenie laserom nepretržitý prísun tryskacieho média.
Odstránené nečistoty však len tak nezmiznú. Vhodné odsávacie, filtračné a zberné systémy musia byť nainštalované podľa zloženia kontaminantov, údajov o bezpečnosti materiálu a miestnych predpisov.
Presné a kontrolovateľné spracovanie
Parametre lasera a dráhy skenovania je možné upraviť podľa substrátu a vrstvy nečistôt. To umožňuje ošetriť vybrané oblasti bez mechanického kontaktu s obrobkom.
Proces je obzvlášť užitočný pre:
- Lokalizované odstránenie oxidov;
- Presné odstraňovanie farieb a náterov;
- Pred-príprava povrchu zvaru;
- príprava na lepenie-;
- Čistenie komponentov so zložitou geometriou;
- Aplikácie vyžadujúce opakovateľné hranice ošetrenia.
Pre citlivé materiály, ako je hliníková fólia, tenké medené vodiče, potiahnuté komponenty a kompozity, zostáva predbežné testovanie a procesné{0}}overenie okienka nevyhnutné.
Jednoduchá integrácia s automatizovanými výrobnými linkami
Laserové čistiace zariadenie môže byť integrované s:
- Priemyselné roboty;
- PLC riadiace systémy;
- Dopravníky a prepravné linky;
- Strojové videnie a polohovacie systémy;
- sledovateľnosť čiarových kódov a QR kódov;
- Systémy na odsávanie dymu;
- Výrobné vykonávacie systémy.
Procesné parametre pre rôzne produkty môžu byť uložené ako receptúry. Operátori si môžu vybrať zodpovedajúci program počas zmeny produktu, čím sa skráti čas prispôsobenia a zlepší sa konzistentnosť výroby.
Konzistentné a sledovateľné výsledky
V porovnaní s ručným brúsením alebo kefovaním poskytuje automatické čistenie laserom väčšiu kontrolu nad parametrami spracovania, cestami čistenia a časmi cyklov.
Výrobné údaje môžu byť tiež zaznamenané a prepojené s jednotlivými obrobkami, čo poskytuje sledovateľnosť pre kontrolu kvality a zlepšovanie procesov.
6. Typy laserových čistiacich strojov a výber výkonu
KINGSLASER ponúka rôzne konfigurácie čistenia laserom pre presné spracovanie, priemyselnú údržbu a automatizovanú výrobu.
100–500W pulzné laserové čistiace systémy
Čistiace stroje s pulzným laserom sú vhodné pre:
- Presné odstránenie oxidov;
- Čistenie oleja a zvyškov;
- Odizolovanie vlásenky;
- Lokalizované odstránenie povlaku;
- Čistenie foriem a nástrojov;
- komponenty citlivé na teplo-;
- Aplikácie vyžadujúce väčšiu kontrolu nad dopadom substrátu.
Pre prenosné presné aplikácie kombinuje 200W pulzný vláknový laserový čistiaci stroj vzduchom-chladený laserový zdroj s ľahkou ručnou čistiacou hlavou.
1 000 – 6 000 W nepretržité-systémy na čistenie vlnovým laserom
Nepretržité{0}}vlnové laserové čistiace stroje sú vhodné pre:
- Veľkoplošné-odstraňovanie hrdze;
- Odstraňovanie náterov a náterov;
- Čistenie zásobníka batérie tam, kde to substrát a proces dovoľujú;
- Údržba oceľovej konštrukcie;
- Čistenie veže veterných turbín;
- Aplikácie vyžadujúce vysokú mieru{0}}odstránenia materiálu.
Ručné laserové čistiace systémy
Ručné systémy sú vhodné pre:
- Flexibilná výroba;
- Viac druhov obrobkov;
- Oprava a údržba;
- Malé{0}}dávkové spracovanie;
- Upratovanie na-stránke;
- Komponenty, ktoré sa ťažko načítavajú do pevnej pracovnej stanice.
Automatizované laserové čistiace pracoviská
Automatizované systémy sú vhodné pre:
- Veľko{0}}objemová produkcia;
- Pevné a opakovateľné obrobky;
- Krátke a konzistentné časy cyklu;
- Robotické riadenie dráhy;
- Riadené spracovanie-vízie;
- Zaznamenávanie výrobných údajov a sledovateľnosť.
Samotný výkon lasera neurčuje správne zariadenie. Musí sa zvážiť typ a hrúbka kontaminantu, materiál substrátu, šírka čistenia, požadovaná kvalita povrchu, čas výrobného cyklu, bezpečnostné požiadavky a úroveň automatizácie.
Ak chcete získať podrobné porovnanie systémov s pulznou a kontinuálnou vlnou-, prečítajte si našu príručku pre kupujúcich laserových čistiacich strojov.
7. Ako vybrať správny roztok na čistenie lasera
Pred výberom laserového čistiaceho stroja by výrobcovia mali poskytnúť nasledujúce informácie:
- Materiál obrobku, rozmery a stav povrchu;
- Typ oleja, oxidu, farby, izolácie, lepidla alebo zvyškov, ktoré sa majú odstrániť;
- Hrúbka a konzistencia vrstvy kontaminantu;
- Požadovaná čistota, drsnosť povrchu a prijateľné zvyšky;
- Účinná plocha čistenia a šírka čistenia;
- Cieľový čas cyklu a denný objem výroby;
- požiadavky na manuálnu, polo{0}}automatickú alebo plne automatizovanú výrobu;
- Požiadavky na roboty, systémy videnia, dopravníky a integráciu MES;
- Požiadavky na extrakciu dymu a filtráciu;
- Vzorové{0}}testovacie postupy a akceptačné štandardy.
Testovanie vzoriek je jedným z najdôležitejších krokov pri vývoji procesu čistenia laserom. Pomáha určiť vhodný typ lasera, úroveň výkonu, parametre skenovania, rýchlosť spracovania a konfiguráciu automatizácie.
Ak stále porovnávate úrovne výkonu a konfigurácie stroja, pozrite si odpovede v našej príručke18 bežných otázok o výbere laserového čistiaceho stroja.
Záver
Od batériových konektorov a hliníkových podnosov až po vlásenkové motory, solárne výrobné zariadenia a konštrukcie veterných turbín sa laserové čistenie stáva dôležitou technológiou prípravy povrchu pre nový energetický priemysel.
Nenahrádza všetky bežné spôsoby čistenia. Ponúka však jasné výhody v aplikáciách, ktoré vyžadujú lokalizovanú presnosť, zníženú spotrebu chemikálií, automatizované spracovanie a konzistentnú kvalitu.
KINGSLASER poskytujelaserové čistiace stroje, ručné systémy, robotické čistiace riešenia a prispôsobené automatizované pracovné stanice.
Na základe materiálu obrobku, vrstvy nečistôt, výrobného cyklu a požiadaviek na automatizáciu môže náš technický tím poskytnúť:
- Ukážkové testy čistenia;
- Vývoj parametrov procesu;
- Výber laserového zdroja a zariadenia;
- Integrácia robota a výrobnej-linky;
- Konfigurácia odsávania dymu;
- Prispôsobené laserové čistiace pracoviská.
Kontaktujte KINGSLASERa pošlite nám svoje fotografie obrobku, informácie o materiáli, typ a hrúbku kontaminantu, požadovaný výsledok čistenia a cieľovú výrobnú kapacitu. Náš technický tím posúdi vašu aplikáciu a odporučí vám vhodné riešenie na čistenie laserom.