Плазменная и лазерная очистка — это передовые методы подготовки поверхности, используемые для повышения качества поверхностей перед производственными процессами, такими как сварка, нанесение покрытий и склеивание. В то время как лазерная очистка использует световую энергию для устранения загрязнений, плазменная очистка использует ионизированный газ, известный как плазма.
Многие производители пытаются понять разницу между этими двумя бесконтактными методами очистки, поскольку оба исключают необходимость в растворителях или химикатах — в отличие от традиционной химической очистки. Кроме того, их все чаще предпочитают абразивным методам, таким как пескоструйная обработка и струйная обработка сухим льдом.
Что такое плазменная очистка
Плазменная очистка — это метод, который использует плазму — ионизированный газ — для удаления поверхностных загрязнений путем их карбонизации. Плазма создается путем нагревания молекул газа, например аргона или кислорода, до точки, в которой они становятся ионизированными, то есть атомы и молекулы несут электрический заряд.
Этот универсальный процесс очистки эффективен для различных поверхностей, включая пластик, металл и керамику. Он отлично удаляет органические загрязнения, такие как масло, пыль, электролиты и краска. Однако он менее эффективен против других типов загрязнений, таких как ржавчина и оксиды.
Что такое лазерная очистка
Лазерная очистка — это процесс, который использует лазерную абляцию для устранения поверхностных загрязнений. Концентрированный луч света, направленный на поверхность, передает энергию загрязнителям. По мере поглощения ими этой энергии их химические связи с подложкой разрываются, заставляя их испаряться в пыль и пары.
В первую очередь лазерная очистка используется для металлов, но она также эффективна для керамики и камня, но, как правило, не подходит для пластика и резины. Этот метод может удалять широкий спектр загрязняющих веществ, включая оксиды, коррозию, краску, масло, пыль и электролиты. Однако он менее эффективен при удалении толстой прокатной окалины.
Основные различия между лазерной и плазменной очисткой
1.Скорость процесса очистки
Лазерная очистка значительно быстрее плазменной. Последняя имеет относительно медленный рабочий цикл из-за времени, затрачиваемого на перемещение механических частей, по сравнению с фактическим временем очистки.
Лазерная очистка использует сверхбыстро вращающиеся зеркала (гальвозеркала) для направления лазерного луча. Например, в производстве аккумуляторов требуется всего около 100 микросекунд, чтобы переместить лазер из одной ячейки в другую при подготовке поверхностей к сварке.
Напротив, плазменная очистка требует перемещения сопла над поверхностью с использованием портальной системы. Эти механические движения медленнее, чем гальванические зеркала, что приводит к более длительному процессу очистки, особенно в производстве аккумуляторов, где сопло должно располагаться над каждой ячейкой.
2. Механическая прочность сварных швов
При подготовке поверхностей к сварке лазерная очистка позволяет получить более прочные и однородные сварные швы, чем плазменная очистка. Это имеет решающее значение в отраслях со строгими требованиями, таких как сектор производства аккумуляторов, где контроль качества требует 6 сигм (3,4 дефекта на миллион) или даже 7 сигм (0,02 дефекта на миллион).
Сварные швы, обработанные плазменной очисткой, обычно разрушаются при нагрузке менее 1000 гс (грамм-сила) и часто не соответствуют пределам спецификации, имея индекс пригодности процесса (Cpk) ниже 1. Напротив, сварные швы, очищенные лазером, разрушаются при нагрузке от 3000 до 5000 гс, постоянно достигая Cpk, близкого к 2.
3.Качество уборки
В некоторых случаях плазменная очистка может оставлять после себя обугленные остатки, которые трудно удалить даже с помощью вторичных этапов очистки. Это особенно проблематично для производителей, имеющих дело с оксидами.
Лазерная очистка, как и плазменная, различается по эффективности в зависимости от загрязняющих веществ. Когда загрязняющие вещества эффективно поглощают длину волны лазера, они испаряются, не оставляя следов на поверхности. Например, длина волны 1064 нм хорошо поглощается различными загрязняющими веществами, включая оксиды, пыль, масла, покрытия и электролиты. Однако некоторые загрязняющие вещества, такие как прозрачные покрытия, могут не удаляться эффективно с помощью этой длины волны.
4.Уровень шероховатости
Системы лазерной очистки могут очищать и придавать шероховатость поверхностям, обеспечивая комплексную подготовку поверхности для таких применений, как склеивание. В отличие от этого, плазменная очистка ограничивается удалением загрязнений без изменения шероховатости поверхности.
Технология плазмы когда-то была предпочтительным методом очистки, требующим избегания растворителей, абразивов и химикатов. Однако быстрое развитие лазерной технологии с тех пор повысило ее эффективность и производительность.
В результате многие производители теперь переходят с плазменной очистки на лазерную технологию, чтобы удовлетворить свои производственные потребности в скорости и постоянстве.
