제조 공장 및 의료 실험실에서부터 자동차, 항공 및 철강 가공 산업에 이르기까지 레이저는 재료의 표면 세정에 가장 선호되는 방법이되고 있습니다.
절단, 드릴링 및 용접 응용 분야에서의 레이저 사용은 잘 알려져 있지만, 산업용 세척 응용 분야의 현재 적용은 비교적 새롭고 비경제입니다.
레이저의 현재 적용은 화학적, 수동 및 연마 분사 방법이 이전에 사용 된 응용 분야에서 대체 할 수있는 비 위험한 비연 마성 세정 방법의 필요성에 기인합니다.
클리닝 어플리케이션에 레이저를 사용할 때의 이점
종래의 세정 방법에 의해 제시된 주요 문제점은 부정적인 환경 영향 및 기판상의 마모를 포함한다. 연마제 분사 시스템은 상당한 양의 폐기물과 손상된 섬세한 표면을 생성하는 반면, 화학 용제를 사용하면 잠재적으로 위험한 증기와 액체 폐기물을 발생시킵니다.
이로 인해 표면 세척 분야에서 레이저 기술이 채택되었습니다. 많은 이점 때문에 레이저 세정은 물질 표면에서 원치 않는 물질을 제거하는 가장 효과적인 방법입니다.
현재, 타이어 금형의 가황 잔사 제거 및 절삭에 의한 표면의 도체 제거 및 섬세한 표면의 페인트 코팅 제거에 이르기까지 다양한 응용 분야에 사용되는 광범위한 펄스 레이저 클리닝 및 디 코팅 시스템이 있습니다.
표면 세척 어플리케이션에 레이저를 사용하면 얻을 수있는 많은 이점 중 일부는 다음과 같습니다.
자동 및 논란이없는 청소 방법
폐기물 감소량
안전성 향상
화학 약품 또는 블라스팅 미디어 필요 없음
비 마모 및 비접촉 세정 공정
레이저 클리닝 애플리케이션
철강 제조시 표면 프로파일 링 및 녹 제거. 레이저 세정은 금속 재료에서 녹 및 스케일을 제거하는 효과적이고 효율적인 방법입니다. 녹 및 스케일은 자연적 또는 인위적인 과정의 결과로 금속 표면에 형성되는 오염 물질입니다. 금속이 습기에 노출되면 물과 반응하여 산화철을 형성하여 부식을 일으 킵니다. 이 녹이 금속의 품질을 떨어 뜨려 여러 용도에 사용하기에 부적합합니다.
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(출처 : worldsteel Image Library)
반면에 열처리 공정의 결과로 금속 표면에 비늘이 형성되고 산화물이 금속 표면을 변색시켜 후속 마무리 작업을 방해합니다.
이러한 원하지 않는 표면 침전물을 제거하려면 전해 도금과 같은 사전 마무리 및 마감 공정을위한 매끄러운 표면을 제공하기 위해 스케일 제거 공정을 수행해야합니다.
기존의 녹 제거 및 스케일 제거 작업에는 블라스팅, 연마, 스크 레이 핑 장치, 여분의 블로우 및 와이어 브러시와 같은 물리적 인 방법의 사용이 포함됩니다. 알칼리 스케일 제거 및 산 스케일 제거 (산 세척)와 같은 화학적 방법을 스케일 제거에도 사용할 수 있습니다. 그러나, 이들 방법은 매우 마모성이어서 환경 오염 및 기판 금속의 손상을 초래한다.
이러한 단점을 피하기 위해 레이저 클리닝은 녹 제거 및 스케일 제거 작업에 선호되는 방법이되었습니다. 녹 / 스케일은 높은 피크 파워와 반복 속도로 레이저 빔을 녹이면 제거됩니다.
레이저는 작업중인 기판에 대한 손상을 피하기 위해 짧은 펄스로 점화되어야합니다. 녹이 레이저 빔의 에너지를 빠르게 흡수하여 온도가 상승합니다. 온도가 충분히 높아지면 녹이 녹고 결국 증발합니다.
펄스 레이저를 사용하면 전력, 파장 및 펄스 지속 시간을보다 효과적으로 제어 할 수 있으므로 기본 재료에 손상을주지 않고 녹 / 스케일이 증발 할 수 있으므로 선호됩니다.
레이저 클리닝 프로세스는 표면 프로파일 링에도 적용될 수 있습니다. 보호 코팅이 부식 작용으로부터 보호 및 보호를 위해 제작 된 강철 부품에 적용되기 전에 표면이 깨끗하고 모든 오염 물질이 없어야합니다.
표면 프로파일 링 / 준비는 보호 코팅 적용을 위해 철제 부품 표면에서 모든 오염 물질을 제거합니다. 이러한 오염 물질에는 오일, 그리스, 스케일, 수화물 및 산화물 층, 숍 프라이머 등이 포함됩니다. 후속 공정의 경우, 바, 와이어 및 프로파일에도 이러한 오염 물질이 없어야합니다.
섬유 레이저 세정은 솔벤트, 화학 물질 또는 연마 매체의 사용없이 비연 마성, 비접촉 접근법을 사용하기 때문에 표면 프로파일 링 및 녹 / 스케일 제거에 이상적입니다. 세정 공정은 소형 또는 대형으로 수행 될 수 있고 자동화 될 수있다. 레이저 청소는 녹을 제거하고 압연 된 강재 제품의 표면을 준비하고 보호 코팅을 위해 가공 된 강철 부품을 제조하는 친환경적이고 비용 효율적인 방법입니다.
양극 어셈블리 세척. 알루미늄 제련 업계는 탄소 블록을 1 차 알루미늄 생산시 "희생"양극으로 사용합니다. 양극의 품질은 알루미늄 생산의 환경 적, 경제적 및 기술적 측면에 영향을 미칩니다. 셀 전원의 작은 비율은 prebaked 양극의 전기 저항을 극복하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
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(출처 : Flickr)
먼지 및 기타 오염 물질이 존재하면 양극의 전기 저항이 증가하여 더 많은 셀 전원을 소비하게됩니다. 오염 물질의 존재는 또한 용융 공정 중에 소모 속도를 증가시켜 애노드의 수명을 감소시킨다. 효율성의 관점에서 보면, 알루미늄 제련 작업에 사용되기 전에 양극 어셈블리에서 모든 표면 오염 물질을 세척하고 제거해야합니다.
또한 음극 어셈블리는 재사용 할 수있는 유용한 도구이지만 특정 조건에서 주요 구성 요소를 철저하고 신중하게 처리 한 후에 만 사용해야합니다.
레이저 세정은 양극 어셈블리를 재사용 할 수있는 특정 조건을 충족시킵니다. 다음 응용 프로그램에서 사용할 수 있습니다.
탄소 버트에서 잔류 물 제거
음극 바 청소
thimble 및 스터브 봉에서 오염 물질 및 오물 제거
금속에 대한 접착 결합 준비. 공정 안정성, 표면 밀착성 및 더 나은 이음 품질을 높이기 위해, 접합 될 금속 재료의 표면은 용접 및 기타 접합 기술을 적용하기 전에 준비되어야합니다.
필요한 기초 작업이 없으면 관절과 이음새가 파손되기 쉽고 마모가 증가하며 파국이 발생합니다. 레이저 클리닝은 결합되기 전에 표면을 준비하는 데 사용할 수있어 내 부식성 및 내구성을 향상시키는 우수한 결합 강도 품질을 제공합니다.
레이저 세정은 접착 결합의 강도를 감소시키는 그리스 및 산화물과 같은 산화물 및 다른 오염물을 제거하므로 접착 접합 준비에 적합합니다. 곡면이 있거나 평평한 표면 또는 매우 복잡한 3D 형상에 대한 특정 제한 사항이있는 응용 분야에 특히 적합합니다.
레이저 세정의 주요 이점 중 하나는 미세 구조화 목적으로 사용되는 마그네슘 및 알루미늄과 같은 금속의 정밀한 수정을 위해 전력 및 파장을 미세 조정하는 능력입니다. 또한 부식성 요소에 대한 내성이 매우 높은 재료를 제공하여 안정되고 오래 지속되는 접착을 보장합니다.
최근에는 리벳 및 용접과 같은 종래의 접합 기술 대신에 구조 설계 응용 분야에서 접착 본드의 사용이 증가하고 있습니다. 이것은 종래의 기술에 비해 접착 결합의 많은 이점에 기인합니다.
이러한 이점에는 균일 한 응력 분포, 부식 감소, 구조 경량화, 진동 감쇠 및 방음이 포함됩니다. 그러나 이러한 장점은 결합 될 표면이 준비되고, 탈지되고 조심스럽게 세척되는 경우에만 달성 될 수 있습니다.
레이저 세정은 하부 기판에 손상없이 오일, 녹, 보호 코팅 및 기타 오염 물질을 조심스럽게 제거하므로 이러한 응용 분야에 이상적입니다.
납땜 및 용접을위한 전처리. 레이저 클리닝은 용접 및 브레이징을위한 전처리 응용 분야에서도 효과적임이 입증되었습니다. 조선, 정밀 공구 제조, 자동차 및 기타 관련 산업 분야에서 알루미늄 및 강재를 용접 용도로 사용하기 전에 표면을 먼저 준비해야합니다.
레이저 용접 준비는 레이저 세척의 많은 응용 분야 중 하나이며 고품질 용접을 준비하기 위해 철 및 비철 금속, 윤활제 및 기타 오염 물질을 금속 및 알루미늄 표면에서 제거하는 데 도움이됩니다. 또한 부드럽고 기공이없는 브레이징 솔기를 보장합니다.
용접 및 브레이징 전처리 공정에서 레이저 세정을 사용하면 다음과 같은 효과가 있습니다.
숍 프라이머, 수화물 및 산화물 층의 철저한 제거
탈지유 및 탈유
용접 및 브레이징 준비 외에도, 레이저는 잔류 플럭스 및 산화물 재료와 같은 용접 잔여 물을 제거하고 용접 조인트의 열 얼룩을 제거하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이 세척 방법은 레이저 광선이 입자 경계를 부유시켜 용접 이음매가 부동화되어 내식성을 높이기 때문에 스테인리스 강 부품에 특히 유용합니다.
용접 및 브레이징 전처리 어플리케이션에 레이저 세정을 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
광범위한 재료 두께에 걸쳐 결합 표면의 정밀한 처리를위한 조절 가능한 파장 및 전력
하부 기판에 손상이 없습니다. 즉, 강판의 아연도 금층입니다.
부분 탈지. 레이저 클리닝은 특히 마감 표면에서 페인트 또는 코팅을 부분적으로 제거해야하는 경우에 효과적입니다. 화학적으로 양극 처리, 산화 처리 또는 유기 처리를 한 거의 모든 표면 유형에 사용할 수 있습니다. 레이저 세정은 프라이머 물질의 완전성을 유지하면서 자동차 및 항공 우주 산업에서 태양 전지 패널의 코팅을 벗기고 페인트를 제거하는 데 사용할 수 있습니다.
코팅 제거 응용 분야에서 광섬유 레이저가 선호됩니다. 특정 영역에서 코팅층을 정확하게 제거함으로써 마스킹의 필요성을 없애기 때문에 부분 코팅 제거 응용 분야에 내재 된 문제점 중 일부를 제거합니다. 레이저는 다음에서 사용할 수 있습니다.
기능성 및 디자인 표면을위한 정밀한 처리
항공 우주 산업을위한 패러데이 케이지 및 연속성 접점 생성
전자기 호환성을위한 페인트의 부분적 제거
와이어 연결을위한 본드 지점 생성
전자 및 자동차 산업의 스트립 코팅
레이저 세척은 페인트 칠 된 구조물 / 부품의 중요한 용접 이음 부가 검사 목적으로 코팅을 벗겨 내야하는 상황에서 매우 효과적입니다. 레이저는 문제 영역을 숨기고 표면을 더 손상시킬 수있는 손이나 전동 공구, 연마제 또는 화학 약품이 필요없이 코팅을 제거합니다.
선택적 페인트 제거. 선택적 페인트 제거는 레이저 세척의 많은 응용 분야 중 하나입니다. 자동차 및 항공 우주 산업에서 프라이머를 유지하면서 페인트 맨 윗면을 제거해야하는 경우가 있습니다. 이것은 종종 새로운 페인트 마감을 적용하기 전에 차량의 상부 풍화 코팅을 철저히 제거해야하는 경우입니다.
