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激光除锈机会损伤基底金属吗?

发表时间:2024-01-16 17:11作者:顿磊

今年一整年激光除锈机都在持续降价,激光除锈成本持续降低,越来越多的工厂关注到激光除锈的优点,有入手一台的想法,但还有诸多疑虑,在持续观望中,其中会不会损伤的基底金属是大部分所关注的问题,今天我们来分析一下。

先说结论,如果在操作不当的情况下,一定会损伤基底金属,如果操作恰当,可以完美的去除锈层,不损伤基底金属。如果不懂激光除锈原理,没有较好的实操经验,就一定会损伤基底金属,只是损伤的大小幅度不同罢了。如果要想做到完全无损的除锈,就需要精细化控制激光参数和扫描流程。

市面上主流的激光除锈机是连续型光纤激光清洗机,它也是性价比最高的除锈神器。光纤激光的波长是1064nm,这个波长的激光对金属类材料有极高的吸收率,对半导体材料有较高的吸收率,对绝缘体材料只有较低的吸收率。因此光纤激光对基底金属有很高的吸收率,自然很容易损伤到基底金属。先分析激光除锈的基本原理,激光能量=吸收+衍射+反射,只有吸收的激光能量才有用,反射和衍生的激光对于清洗没有丝毫帮助。金属对激光的反射率较高,只有极少的一部分被吸收,大部分被反射或者衍射浪费了,而铁锈反射率较低,大部分激光能量被吸收,况且铁锈的气化温度远低于金属,因此可以在基底金属温度达到熔点前气化铁锈。有一个值非常重要,叫做激光能量密度,对激光除锈机参数的调节最终会反应在激光能量密度上来,合适的激光能量密度处在一个狭小的范围内,只有处在这个范围内才能刚刚清除铁锈,而不损伤基底金属,低于这个数值,无法除锈,高于这个数值,就会损伤基底金属。

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基底金属是怎么被损伤的呢? 简单来说就是金属温度超过熔点后就会被损伤。只要合理的控制激光能量密度,就能控制基底金属的温度,激光能量密度和金属温度成正比。金属对激光的吸收率随温度的不同而不同,一旦基底金属温度超过熔点,对激光的反射率大幅下降,吸收率大幅上升,比如在常温中,铁对激光的吸收率是20%,一旦温度超过铁的熔点,吸收率会超过50%,达到铁的气化点时,吸收率会超过90%,因此通过对基底金属温度监控,调节合适的激光能量密度,是避免损伤基底的主要方法。

对于大部分用户来说,不需要懂激光除锈的逻辑,只要会用激光除锈机就可以了,就像我们不懂手机是运行原理,我们只要会用手机就可以了。首先用户要知道,激光除锈机是会损伤基底金属的,只有合理科学的控制,才能避免损伤基底金属,最好在专业人士的指导下操作操作,对于特定的锈层和基底金属,它的激光能量密度几乎是一个恒定值。

激光除锈机目前主要有2种,手持式和机械臂式,这两种方式如何降低对基底金属的损伤呢?

1.手持式除锈相对来说比粗糙,很难做到均用除锈,也很容易损伤基底金属,但也有办法将伤害降低到最低水平,比如,多遍扫描,分层除锈,每次可能只能除几十微米厚度的锈层,但经过多次扫描后可以去除干净,因为每次扫描的速度较快,铁锈在金属表面覆盖,这样可以大大降低对基底金属的伤害。尽量不要像机器一样一遍扫描把锈层去除干净,手持实操种很难操作,且焦距很难控制,容易在部分区域损伤基底金属。

2.机械手操作相对来说比较精细,只要控制好激光参数,就能均用除锈,但需要提醒的是,无论多精密的机械手,至少要2遍除锈,第一遍用高能量密度除锈,第二遍用低能量密度除锈,最好搭接率低于50%,并且检测基底金属的温度,确保温度在熔点以下,这样就能达到完美除锈且不损伤基底金属的目的。


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