. E: k4 z9 Y$ m 不同参数对激光除锈效果影响不一样,除锈前要根据基底金属材料和锈蚀成分选择最佳参数,以达到较高的清洗效率和较高的清洁程度。影响激光除锈的主要参数有以下几种: / w1 R# O7 I; d& k4 L( j9 Q
1.激光波长。铁锈只对特定波长的激光吸收率高,对其他波长的激光吸收少或者不吸收,对于铁锈铜锈铝合金氧化物等,选择波长为1064nm的激光束较为合适。如果锈层不仅仅是铁锈,还包括镀层或者油漆,那么激光波长的选择就变得复杂,可能用到复合激光除锈机。
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2.激光能量密度。激光能量密度是最重要的一个参数,激光能量密度过低,无论扫描多久、扫描多少遍都无法除锈,如果激光能量密度过高,会损伤基底金属,激光能量密度的取值范围在一个狭小的空间内,最佳取值范围是一个精确值。激光能量密度刚刚能达到清洗的值叫清洗阈值,激光能量密度刚刚能损伤基底金属的值叫损伤阈值,激光能量密度取值必须在清洗阈值和损伤阈值之间,不锈钢清洗阈值是3.96*103w/cm2 ,基底损伤阈值是5.52*103w/cm2,激光能量密度的最佳取值为损伤阈值的80%。 & N* Q' [+ q, R2 D. k1 z: M) ~
3.重复频率。重复频率是针对脉冲激光来说的,连续激光没有这个参数。顿磊激光除锈机公司曾做过一个实验,清除铜器表面的氧化层,测试不同频率对除锈效率的影响。其他参数完全一致,重复频率分为40kHz、50kHz、60kHz,实验结果表面频率为40khz时原来的氧化层已经清除干净,但有新的氧化层产生,频率为50khz时氧化层基本被清洗干净,无新氧化层产生,频率为60khz时有部分氧化层无法清除干净。这是因为重复频率过高时,峰值功率较低,达不到清洗阈值,当重复频率过低则峰值功率过高,而产生二次氧化。重复频率需要和扫描次数、搭接量结合起来才能调整到最佳除锈效果。
* k# S% D q$ G( {: g: r9 [8 u7 C 4.扫描次数。扫描次数对除锈效果影响很大,对于较厚的锈层,需要多次扫描才能去除干净。扫描次数有一个饱和值,一旦超过饱和值,无论扫描多少次,都不会有明显变化。顿磊激光除锈公司做了一个有趣的实验,把一块碳钢按照一平米一块分成10块,其他参数都相同的情况下,利用激光多次扫描,扫描数据如下:扫描5次,除锈速度为20.7mm/s,扫描10次,除锈速度为10.4mm/s,扫描15次,除锈速度为6.9mm/s,扫描20次,除锈速度为5.2mm/s,扫描25次,除锈速度为4.1mm/s,扫描30次,除锈速度为3.5mm/s,扫描40次,除锈速度为3mm/s,扫描60次,除锈速度为2.7mm/s,扫描80次,除锈速度为1.7mm/s,扫描100次,除锈速度为1mm/s,扫描10次。数据表明,扫描次数少,清洗效果差,扫描次数多,清洗效率低。在激光除锈的整个作业过程中,50%的时间去除95%的锈层,剩下的50%去除5%的锈层。所以在实际作业中兼顾效率和清洁度。 3 T1 b* M: O$ F5 }
5.扫描速度。并不是扫描速度越大,除锈效率就越高,除锈效率和激光除锈机的功率关系密切,功率越大,除锈效率越高。在激光除锈作业中,扫描速度存在一个最佳值,这是因为激光除锈中有热积累效应,合适的热量能刚刚除锈而不损伤基底金属。
4 Z) A' D3 f. K* e 6.扫描宽度和搭接率。扫描宽度过小,扫描路径就长,清洗效率就低,搭接量也是类似的道理。扫描宽度和搭接量都存在一个最佳值,兼顾清洗效果和清洗效率。 ) X* _# Y$ B1 |; V7 {9 j
7.单模激光和多模激光。单模激光是高斯分布,也就是正态分布,中间能量大,两边能量小,多模激光光斑分布更加均匀,清洗效率更高,清洗效果更好。
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