激光除漆应用在工程车辆的技术方法
在任何激光清洗前,先确定污染物是什么,基底材料是什么,然后再选择合适的激光类型,选择合适的激光清洗设备,调整合适的激光参数,才能达到完美的清洗效果。目前激光清洗用到的激光主要有三种,波长为1064nm的光纤激光,波长为10600nm的二氧化碳激光,波长为355nm的激光。除漆主要用二氧化碳激光和光纤激光,准分子激光也可以除漆,但价格过于昂贵。
一般来说,给工程车辆翻新伴随着除锈和除漆,这两种污染物是不同物质,需要用不同的激光设备来清洗。
污染物就是锈层,基底材料是金属,根据这个特点,选择性价比最高的连续型光纤激光清洗机,它的作用原理是这样的,光纤激光对锈层和污染物都有较强的吸收率,相对来说锈层吸收率较高,当激光能量密度设置在一个合适的值时,能够刚刚清除锈层而不损伤金属基底,从而达到除锈的目的。这个合适的值处在清洗阈值和损伤阈值之间,随着激光能量密度的提升,刚刚能清洗锈层的激光能量密度叫做清洗阈值,刚刚能够损伤基底金属的值叫做损伤阈值,激光能量密度必须处在清洗阈值和损伤阈值之间才能完美的除锈,一般来说选择值为损伤阈值的8成是最合适的。
污染物是漆层,最佳选择是二氧化碳激光,因为油漆对二氧化碳激光吸收率很高,对基底金属吸收率较低,有很大的容错空间,清洗效果和清洗效率比同功率的光纤激光高得多。它也有清洗阈值和损伤阈值,如果激光能量密度足够的高,也会损伤的基底金属,只不过它的清洗阈值和损伤阈值之间的范围非常大。
需要强调一下损伤阈值的界定,对于金属基底,金属吸收激光能量后会迅速升温,当温度达到金属熔点的时候,就会损伤金属,因此通过调节激光能量密度,确保金属温度低于熔点。对于精密型的金属基底,它的熔点是1500度,但清洗过程温度高于900度,就容易和空气中的氧气发生反应,金属被氧化后降低了它的刚度。 如果给精密金属除锈,必须用使用脉冲光纤激光清洗机。什么是脉冲光纤激光呢? 光纤激光分为连续激光和脉冲激光,连续激光类似于常亮的灯,脉冲激光类似于闪烁的灯。 连续激光除锈过程类似于高压水枪除锈,脉冲激光相当于喷丸除锈,密集的单脉冲能量砸向铁锈,在铁锈吸收激光能量气化的同时,还有一个“振动”的功能,因此脉冲激光可以在更低的温度下除锈。
在实际应用中,很多人用光纤激光来除漆,也是可以的,但是它的除漆效率非常低,而且容易伤到基底金属,选择它是狭小策。为啥二氧化碳激光除漆机不流行呢?因为相比光纤激光来说,它要笨重很多,而且更贵。光纤激光可以用柔软的光纤线来传输激光,二氧化碳激光不能用光纤线传输,只能用导光臂来传输,因此限制了它的使用范围。
二氧化碳激光同样是性价比极高的激光,随着激光设备的价格不断下降,它的除漆经济性慢慢超越传统的喷砂和酸洗工艺。我们实际测试中,价值20万元的激光除漆机每小时除漆17平米左右,清洗成本刚刚追平传统工艺,正在加速超越中。3年前,激光除锈机功率大概是1000w和1500w的,平均每小时除锈20平米左右,现在激光除锈机已经到达6000w的级别,除锈效率达到每小时100平左右,目前二氧化碳激光除漆设备在300w和600w的级别,用不了多久,就能提升到3000w的级别,除漆效率将是现在的十倍以上。
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