Aký je rozdiel medzi pulzným laserovým čistiacim strojom a kontinuálnym laserovým čistiacim strojom?

Nov 22, 2022 Zanechajte správu

V súčasnosti existujú dva hlavné typylaserové čistiace strojedominujú na trhu: pulzné laserové čistiace stroje a kontinuálne laserové čistiace stroje.

 

Pred ponorením sa do technických rozdielov sa môžete dozvedieť viac očo je čistenie laserom a jeho mechanizmyalebo preskúmaťako funguje laserové čisteniepodrobne, aby ste lepšie pochopili fyziku za povrchovou úpravou.

 

Mnoho priemyselných koncových používateľov nepozná ich rozdiel a nevie, ako si medzi nimi vybrať vhodný typ pre svoje vlastné aplikácie.

 

Hlavný rozdiel medzi nimi je v tom, že použité lasery sú odlišné. Impulzný laserový čistič využíva pulzný laserový vysielač, zatiaľ čo kontinuálny laserový čistič využíva kontinuálny laserový vysielač. Oba dokážu odstrániť nečistoty na povrchu substrátu. Čistiaci stroj s pulzným laserom dokáže po očistení od nečistôt dosiahnuť nulové poškodenie podkladu, čo je vhodné na čistenie produktov s vysokými požiadavkami na povrch podkladu; Nepretržitý laserový čistiaci stroj má vysokú účinnosť a je vhodný na čistenie veľkých plôch, ako je odstraňovanie hrdze z oceľových plechov, odstraňovanie náterov a odstraňovanie hrdze z lodeníc.

King's Laser 100W 200W 300W Portable Pulsed Laser Cleaning Machine for Rust Removal

Pulzný laserový čistič

 

 

1500w continuous laser cleaning machine

Vysokovýkonný kontinuálny laserový čistič

 

Uskutočnili sme porovnávací test aplikácií laserového čistenia kontinuálneho lasera a pulzného lasera a analyzovali sme ich príslušné charakteristiky a použiteľné aplikačné scenáre v nádeji, že poskytneme užitočnú referenciu pre priemyselných používateľov pri výbere vhodnej technológie laserového čistenia.

 

Kľúčové rozdiely medzi pulzným a kontinuálnym laserovým čistením

 

1. Laserový zdroj

Laserový model je YDFLP-CL-200-12-A, čo je pulzný laser, a CW-RBW-2000, čo je kontinuálny laser. Tabuľka 1 ukazuje porovnanie podrobných parametrov dvoch laserových zdrojov.

 

Porovnanie hlavných parametrovadva laseryzdrojov

Model laserového zdroja

YDFLP-CL-200-12-A

CW-R-B-W-2000

Značka laser

JPT

JPT

Priemerný výkon

>200W

>2000W

Pracovný režim

Pulzoval

Nepretržitý

Laserová vlnová dĺžka

1064 nm

1080 nm

Max, špičkový výkon

60 kW

2 kW

Max. energia jedného impulzu

12 mJ

/

Frekvencia opakovania

1-1000 kHz

10-20 kHz

Tabuľka 1. Porovnanie parametrov medzi pulzným laserom a kontinuálnym laserom

 

2. Materiály

Vzorka 1 použitá v experimente je doska z hliníkovej zliatiny a veľkosť dosky z hliníkovej zliatiny je 400 mm na dĺžku, šírku a výšku × 400 mm × 4 mm. Vzorka 2 je plochá doska z uhlíkovej ocele a rozmer uhlíkovej ocele je 400 mm na dĺžku, šírku a výšku × 400 mm × 10 mm. Povrch vzorky sa nastrieka bielou farbou a hrúbka farby na vzorke 1 je asi 20 μm. Hrúbka náteru na povrchu vzorky 2 je približne 40 μm.

 

Porovnanie účinnosti a výkonu čistenia

 

Na vykonávanie experimentov odstraňovania náterov na povrchoch dvoch materiálov sa používajú dva druhy laserov a parametre čistenia lasera sú optimalizované tak, aby sa dosiahla najlepšia šírka impulzu, frekvencia, rýchlosť skenovania a ďalšie parametre. Porovnáva sa čistiaci účinok a účinnosť za optimalizovaných experimentálnych podmienok.

 

1. Experiment s čistením farby pulzným laserom

V experimente odstraňovania náteru pulzným svetlom je výkon lasera 200 W, ohnisková vzdialenosť použitého zrkadla poľa je 163 mm a priemer laserového zaostrovacieho bodu je približne 0,32 mm. Plocha jedného čistiaceho bloku je 13 mm x 13 mm a rozteč náplne je 0,16 mm. Keď je povrch z hliníkovej zliatiny natretý, čistenie laserovým skenovaním sa opakuje dvakrát a keď je povrch z uhlíkovej ocele natretý, čistenie laserovým skenovaním sa opakuje štyrikrát. Za podmienky, že miera pozdĺžneho a priečneho prekrývania svetelného bodu je 50 %, sa testuje vplyv parametrov šírky laserového pulzu, frekvencie a rýchlosti laserového skenovania (ako je uvedené v tabuľke 2) na čistiaci účinok. Účinok experimentu odstraňovania povrchovej farby z hliníkovej zliatiny je znázornený na obrázku 1 a účinok experimentu odstraňovania povrchovej farby z uhlíkovej ocele je znázornený na obrázku 2.

 

500 ns

Nie

1#

2#

3#

4#

5#

Frekvencia .kHz

20

30

40

50

60

Rýchlosť mm/s

3200

4800

6400

8000

9600

200 ns

Nie

6#

7#

8#

9#

10#

Frekvencia .kHz

20

30

40

50

60

Rýchlosť mm/s

3200

4800

6400

8000

9600

100 ns

Nie

11#

12#

13#

14#

15#

Frekvencia .kHz

20

30

40

50

60

Rýchlosť mm/s

3200

4800

6400

8000

9600

Tabuľka 2. Experimentálne parametre čistenia povrchu hliníkovej zliatiny a uhlíkovej ocele pulzným laserom

 

Pulsed laser cleaning testing on aluminum alloy surface paint removal

Obrázok 1. Porovnanie vrstiev farby na povrchu hliníkovej zliatiny čistenom pulzným laserom pri rôznych parametroch lasera

 

Pulse laser cleaning test on carbon steel surface paint layer

Obrázok. 2 Porovnávacia schéma vrstvy farby na povrchu uhlíkovej ocele čistenom pulzným laserom pri rôznych parametroch lasera

 

Experimentálne výsledky ukazujú, že pri rovnakej frekvencii môže krátka šírka impulzu ľahko odstrániť vrstvu farby na povrchu hliníkovej zliatiny a uhlíkovej ocele v porovnaní so šírkou dlhého impulzu. Pri rovnakej šírke impulzu, čím nižšia je frekvencia, tým ľahšie je poškodiť matricu. Keď je frekvencia väčšia ako určitá hodnota, čím vyššia je frekvencia, tým horší je účinok odstraňovania vrstvy farby. Experimentálne výsledky ukazujú, že optimálny parameter na čistenie povrchovej vrstvy náteru z hliníkovej zliatiny pulzným laserom je 15 # (výkon lasera 200W, šírka pulzu 100ns, frekvencia 60kHz, rýchlosť skenovania 9600mm/s) a optimálny parameter na čistenie povrchovej vrstvy náteru z uhlíkovej ocele je 13 # (výkon lasera 200W, šírka pulzu 100ns, rýchlosť skenovania 0mm 0mm 60ns, frekvencia snímania 40kHz Oba tieto parametre odstránia vrstvu farby dočista a v podstate poškodia substrát vzorky.

 

2. Experimentujte s farbou na nepretržité čistenie lasera

V experimente s nepretržitým odstraňovaním farby svetla je výkon lasera 50 %, pracovný cyklus je 20 % (ekvivalent priemerného výkonu 200 W) a frekvencia je 30 kHz. Ohnisková vzdialenosť použitého zrkadla poľa je 220 mm a priemer laserového zaostrovacieho bodu je približne 0,2 mm. Plocha na čistenie jedného kusu je 13 mm x 13 mm a rozteč náplne je 0,1 mm. Pri čistení vrstvy farby na povrchu hliníkovej zliatiny sa laserové skenovanie opakuje dvakrát a pri čistení vrstvy farby na povrchu uhlíkovej ocele sa laserové skenovanie opakuje štyrikrát. Vplyv rýchlosti laserového skenovania na čistiaci účinok sa testuje za podmienky, že výkon lasera, pracovný cyklus a frekvencia sú konštantné. Čistiace parametre odstraňovania povrchovej farby z hliníkovej zliatiny sú uvedené v tabuľke 3 a čistiaci účinok je znázornený na obrázku 3. Parametre čistenia odstraňovania povrchovej farby z uhlíkovej ocele sú uvedené v tabuľke 4 a čistiaci účinok je znázornený na obrázku 4.

 

Nie

16#

17#

18#

19#

20#

Rýchlosť mm/s

1500

1600

1700

1800

1900

Nie

21#

22#

23#

24#

25#

Rýchlosť mm/s

2000

2100

2200

2300

2400

Nie

26#

27#

28#

29#

30#

Rýchlosť mm/s

2500

2600

2700

2800

2900

Tabuľka 3. Experimentálne parametre kontinuálneho laserového čistenia povrchovej farby z hliníkovej zliatiny

 

Nie

31#

32#

33#

34#

35#

Rýchlosť mm/s

2800

2900

3000

3100

3200

Nie

36#

37#

38#

39#

40#

Rýchlosť mm/s

3300

3400

3500

3600

3700

Nie

41#

42#

43#

44#

45#

Rýchlosť mm/s

3800

3900

4000

4100

4200

Tabuľka 4. Experimentálne parametre kontinuálneho laserového čistenia povrchovej farby uhlíkovej ocele

 

Continuous laser cleaning test on aluminum alloy surface at different scanning speeds

Obrázok 3. Porovnanie vrstiev farby na povrchu hliníkovej zliatiny čistenom kontinuálnym laserom pri rôznych rýchlostiach laserového skenovania

 

Continuous laser cleaning paint removal on carbon steel surface

Obrázok. 4 Porovnávací diagram kontinuálneho laserového čistenia na povrchu uhlíkovej ocele pri rôznych rýchlostiach laserového skenovania

 

Experimentálne výsledky ukazujú, že čím nižšia je rýchlosť laserového skenovania, tým väčšie je poškodenie substrátu pri rovnakom výkone a frekvencii lasera. Keď je rýchlosť skenovania väčšia ako určitá hodnota, čím vyššia je rýchlosť skenovania, tým horší je efekt odstraňovania farby. Experimentálne výsledky ukazujú, že optimálne parametre pre kontinuálne laserové čistenie povrchovej vrstvy laku z hliníkovej zliatiny sú 21 # (výkon lasera 200W, frekvencia 30kHz, rýchlosť skenovania 2000mm/s) a 37# (výkon lasera 200W, frekvencia 30kHz, rýchlosť skenovania 3400mm/s). Tieto dva parametre nielen odstraňujú povlak na povrchu uhlíkovej ocele, ale tiež spôsobujú menšie poškodenie substrátu vzorky.

 

Stroje na kontinuálne čistenie laserom sa vyznačujú výnimočne vysokou účinnosťou, vďaka čomu sú ideálnou voľbou pre veľké-priemyselné projekty. Tieto systémy vynikajú v ťažkých{2}}zaťaženiachlaserové odstránenie farbya veľký-povrchlaserové odstránenie hrdzev lodeniciach a oceliarňach.

 

Súvisiace články a pokročilé riešenia: