Qual é a diferença entre a máquina de limpeza a laser pulsado e a máquina de limpeza a laser contínua?

Atualmente, dois tipos principais demáquinas de limpeza a laserdominam o mercado: máquinas de limpeza a laser pulsado e máquinas de limpeza a laser contínuo.

Antes de mergulhar nas diferenças técnicas, você pode aprender mais sobreo que é limpeza a laser e seus mecanismosou explorarcomo funciona a limpeza a laserem detalhes para entender melhor a física por trás do tratamento de superfície.

Muitos usuários finais industriais não sabem a diferença e como escolher o tipo adequado entre eles para suas próprias aplicações.

A principal diferença entre os dois é que os lasers utilizados são diferentes. O limpador a laser pulsado usa o transmissor de laser pulsado, enquanto o limpador a laser contínuo usa o transmissor de laser contínuo. Ambos podem remover a sujeira da superfície do substrato. A máquina de limpeza a laser pulsado pode causar zero danos ao substrato após a limpeza da sujeira, o que é adequado para produtos de limpeza com altas exigências na superfície do substrato; A máquina de limpeza contínua a laser tem alta eficiência e é adequada para limpar grandes áreas, como remoção de ferrugem em placas de aço, remoção de tinta e remoção de ferrugem em estaleiros.

Máquina de limpeza a laser pulsado

Limpador a laser contínuo de alta potência

Realizamos um teste comparativo nas aplicações de limpeza a laser de laser contínuo e laser pulsado e analisamos suas respectivas características e cenários de aplicação aplicáveis, na esperança de fornecer uma referência útil para usuários industriais na escolha da tecnologia de limpeza a laser adequada.

1. Fonte de laser

O modelo de laser é YDFLP-CL-200-12-A, que é um laser pulsado, e CW-RBW-2000, que é um laser contínuo. A Tabela 1 mostra a comparação dos parâmetros detalhados das duas fontes de laser.

Tabela 1. Comparação de parâmetros entre laser pulsado e laser contínuo

2. Materiais

A amostra 1 usada no experimento é uma placa de liga de alumínio, e o tamanho da placa de liga de alumínio é 400 mm de comprimento, largura e altura × 400 mm × 4 mm. A amostra 2 é uma placa plana de aço carbono e a dimensão do aço carbono é 400 mm de comprimento, largura e altura × 400 mm × 10 mm. A superfície da amostra é pulverizada com tinta branca e a espessura da tinta na amostra 1 é de cerca de 20 μm. A espessura da tinta na superfície da amostra 2 é de cerca de 40 μm.

Dois tipos de lasers são usados ​​para realizar experimentos de remoção de tinta nas superfícies de dois materiais, e os parâmetros de limpeza do laser são otimizados para obter a melhor largura de pulso, frequência, velocidade de varredura e outros parâmetros. O efeito de limpeza e a eficiência sob as condições experimentais otimizadas são comparados.

1. Experimento de pintura de limpeza a laser de pulso

No experimento de remoção de tinta com luz pulsada, a potência do laser é de 200 W, a distância focal do espelho de campo usado é de 163 mm e o diâmetro do ponto de foco do laser é de cerca de 0,32 mm. A área de um único bloco de limpeza é de 13 mm x 13 mm e o espaçamento de enchimento é de 0,16 mm. Quando a superfície da liga de alumínio é pintada, a limpeza por varredura a laser é repetida duas vezes, e quando a superfície de aço carbono é pintada, a limpeza por varredura a laser é repetida quatro vezes. Sob a condição de que a taxa de sobreposição longitudinal e transversal do ponto de luz seja de 50%, a influência dos parâmetros de largura de pulso do laser, frequência e velocidade de varredura do laser (conforme mostrado na Tabela 2) no efeito de limpeza é testada. O efeito do experimento de remoção de tinta superficial de liga de alumínio é mostrado na Figura 1, e o efeito do experimento de remoção de tinta superficial de aço carbono é mostrado na Figura 2.

Tabela 2. Parâmetros experimentais de limpeza a laser pulsado de ligas de alumínio e tintas superficiais de aço carbono

Figura 1. Comparação de camadas de tinta em superfície de liga de alumínio limpas por laser pulsado sob diferentes parâmetros de laser

Figura. 2 Diagrama de comparação da camada de tinta em superfície de aço carbono limpa por laser pulsado sob diferentes parâmetros de laser

Os resultados experimentais mostram que, sob a mesma frequência, a largura de pulso curta pode facilmente remover a camada de tinta na superfície da liga de alumínio e aço carbono em comparação com a largura de pulso longa. Sob a mesma largura de pulso, quanto mais baixa for a frequência, mais fácil será danificar a matriz. Quando a frequência é superior a um determinado valor, quanto maior for a frequência, pior será o efeito de remoção da camada de tinta. Os resultados experimentais mostram que o parâmetro ideal para limpeza da camada de tinta superficial de liga de alumínio com laser de pulso é 15 # (potência do laser 200W, largura de pulso 100ns, frequência 60kHz, velocidade de varredura 9600mm/s), e o parâmetro ideal para limpeza da camada de tinta superficial de aço carbono é 13 # (potência do laser 200W, largura de pulso 100ns, frequência 40kHz, velocidade de varredura 6400mm/s). Ambos os parâmetros removerão a camada de tinta limpa e basicamente danificarão o substrato da amostra.

2. Experimente tinta de limpeza contínua a laser

No experimento de remoção contínua de tinta leve, a potência do laser é de 50%, o ciclo de trabalho é de 20% (equivalente à potência média de 200W) e a frequência é de 30kHz. A distância focal do espelho de campo usado é de 220 mm e o diâmetro do ponto de foco do laser é de cerca de 0,2 mm. A área para limpeza de uma única peça é de 13mmx13mm, e o espaçamento de enchimento é de 0,1mm. Ao limpar a camada de tinta na superfície da liga de alumínio, a varredura a laser é repetida duas vezes, e ao limpar a camada de tinta na superfície do aço carbono, a varredura a laser é repetida quatro vezes. A influência da velocidade de varredura do laser no efeito de limpeza é testada sob a condição de que a potência do laser, o ciclo de trabalho e a frequência sejam constantes. Os parâmetros de limpeza para remoção de tinta superficial de liga de alumínio são mostrados na Tabela 3, e o efeito de limpeza é mostrado na Figura 3. Os parâmetros de limpeza para remoção de tinta superficial de aço carbono são mostrados na Tabela 4, e o efeito de limpeza é mostrado na Figura 4.

Tabela 3. Parâmetros experimentais de limpeza contínua a laser de tintas superficiais de liga de alumínio

Tabela 4. Parâmetros experimentais de limpeza contínua a laser de tintas superficiais de aço carbono

Figura 3. Comparação de camadas de tinta em superfícies de liga de alumínio limpas por laser contínuo em diferentes velocidades de varredura a laser

Figura. 4 Diagrama de comparação de tinta de limpeza contínua a laser em superfície de aço carbono em diferentes velocidades de varredura a laser

Os resultados experimentais mostram que quanto menor a velocidade de varredura do laser, maior será o dano ao substrato sob a mesma potência e frequência do laser. Quando a velocidade de digitalização é superior a um determinado valor, quanto mais rápida for a velocidade de digitalização, pior será o efeito de remoção de tinta. Os resultados experimentais mostram que os parâmetros ideais para limpeza contínua a laser da camada de tinta superficial de liga de alumínio são 21 # (potência do laser 200 W, frequência 30 kHz, velocidade de varredura 2.000 mm/s) e 37 # (potência do laser 200 W, frequência 30 kHz, velocidade de varredura 3.400 mm/s). Esses dois parâmetros não apenas removem o revestimento da superfície do aço carbono, mas também causam menos danos ao substrato da amostra.

As máquinas de limpeza contínua a laser apresentam eficiência excepcionalmente alta, tornando-as a escolha ideal para projetos industriais de grande-escala. Esses sistemas são excelentes em serviços-pesadosremoção de tinta a lasere grande-superfícieremoção de ferrugem a laserem estaleiros e siderúrgicas.

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