تجزیه و تحلیل مقایسه ای فناوری تمیز کردن لیزر فیبر پالسی و پیوسته

نتایج و تجزیه و تحلیل پارامترهای بهینه سازی

1. مقایسه شرایط تمیز کردن ماکروسکوپی

نتایج پارامترهای بهینه برای تمیز کردن لایه رنگ روی سطح آلیاژ آلومینیوم با نور پالسی در شکل 5 الف و نتایج پارامترهای بهینه برای تمیز کردن لایه رنگ روی سطح آلیاژ آلومینیوم با نور مداوم در شکل 5 ب نشان داده شده است. . پس از تمیز کردن با نور پالسی، لایه رنگ روی سطح نمونه به طور کامل پاک می شود، سطح نمونه سفید متالیک به نظر می رسد و تقریباً هیچ آسیبی به زیرلایه نمونه وارد نمی شود. پس از تمیز کردن با نور مداوم، لایه رنگ روی سطح نمونه به طور کامل حذف شد، اما سطح نمونه خاکستری مایل به سیاه بود و زیرلایه نمونه نیز ذوب میکرو را نشان داد. بنابراین استفاده از نور پیوسته بیشتر از نور پالسی باعث آسیب به بستر می شود.

نتایج پارامترهای بهینه برای تمیز کردن لایه رنگ روی سطح فولاد کربنی با نور پالسی در شکل 5c و نتایج پارامترهای بهینه برای تمیز کردن لایه رنگ روی سطح فولاد کربنی با نور مداوم در شکل 5d نشان داده شده است. . پس از تمیز کردن با نور پالسی، لایه رنگ روی سطح نمونه به طور کامل برداشته می شود، سطح نمونه به رنگ خاکستری مایل به سیاه به نظر می رسد و آسیب به زیرلایه نمونه کم است. پس از تمیز کردن با نور مداوم، لایه رنگ روی سطح نمونه نیز به طور کامل حذف می شود، اما سطح نمونه به رنگ سیاه تیره است و به طور شهودی می توان مشاهده کرد که یک پدیده ذوب مجدد بزرگ در سطح نمونه وجود دارد. بنابراین استفاده از نور پیوسته بیشتر از نور پالسی باعث آسیب به بستر می شود.

2. مقایسه مورفولوژی میکروسکوپی

از شکل 6(الف) مشاهده می شود که پس از تمیز کردن لایه رنگ روی سطح آلیاژ آلومینیوم با نور پالسی، رنگ سطح نمونه به طور کامل پاک شده و سطح نمونه آسیب کمی دارد. و بدون خطوط لیزری در حالی که از نور مداوم برای تمیز کردن سطح نمونه استفاده می شود، همانطور که در شکل 6(b) نشان داده شده است، رنگ نیز کاملاً پاک می شود، اما خطوط جدی ذوب مجدد و لیزر روی سطح نمونه ظاهر می شود.

از شکل 6(c) مشاهده می شود که پس از تمیز کردن لایه رنگ روی سطح فولاد کربنی با نور پالسی، رنگ روی سطح نمونه کاملاً پاک شده است و سطح نمونه پس از آن نسبتاً صاف می شود. تمیز کردن با آسیب کمی همانطور که در شکل 6(d) نشان داده شده است، سطح نمونه با نور مداوم تمیز می شود و رنگ به طور کامل پاک می شود، اما سطح نمونه دارای پدیده ذوب مجدد جدی است و سطح نمونه ناهموار است.

3. مقایسه زبری سطح مواد

شکل 7 نمودار مقایسه زبری سطح پس از حذف رنگ لیزری است. از شکل 7 مشاهده می شود که پس از تمیز کردن لیزری لایه رنگ روی سطح آلیاژ آلومینیوم، نور پالسی آسیب کمتری به سطح نمونه وارد می کند، بنابراین زبری سطح نمونه پس از تمیز کردن به ماده اولیه نزدیک است. . پس از تمیز کردن با نور مداوم، آسیب به سطح نمونه بیشتر است، بنابراین زبری سطح نمونه پس از تمیز کردن 1.5 برابر مقدار زبری ماده اولیه و 1.7 برابر زبری سطح پس از تمیز کردن نور پالسی است.

پس از شستشوی لیزری لایه رنگ بر روی سطح فولاد کربنی، نور پالسی آسیب کمتری به سطح نمونه وارد می کند، بنابراین زبری سطح نمونه پس از تمیز کردن نزدیک یا حتی کمتر از ماده اصلی است. پس از تمیز کردن با نور مداوم، آسیب به سطح نمونه بیشتر است، بنابراین زبری سطح نمونه پس از تمیز کردن 1.5 برابر مقدار زبری ماده اولیه و 1.7 برابر زبری سطح پس از تمیز کردن نور پالسی است.

4. مقایسه بازده تمیز کردن

از نظر حذف رنگ روی سطوح آلیاژ آلومینیوم، راندمان حذف رنگ با استفاده از نور پالسی بسیار بیشتر از نور پیوسته است که 7.7 برابر نور مداوم است. راندمان تمیز کردن نور پالسی 2.77 متر مربع در ساعت است، در حالی که بازده نور مداوم 0.36 متر مربع در ساعت است.

از نظر حذف رنگ روی سطوح کربن استیل، راندمان حذف رنگ با استفاده از نور پالسی نیز بیشتر از نور پیوسته است که 3.5 برابر نور مداوم است. راندمان تمیز کردن نور پالسی 1.{4}}6 متر مربع در ساعت است، در حالی که بازده نور پیوسته 0.3 متر مربع در ساعت است.

4. نتیجه گیری

آزمایش‌ها نشان داده‌اند که هم لیزرهای پیوسته و هم لیزرهای پالسی می‌توانند رنگ روی سطح ماده را برای دستیابی به اثر تمیز کردن پاک کنند.

در شرایط قدرت یکسان، راندمان تمیز کردن لیزرهای پالسی بسیار بالاتر از لیزرهای پیوسته است. در عین حال، لیزرهای پالسی می توانند گرمای ورودی را بهتر کنترل کنند تا از دمای بیش از حد بستر یا ذوب میکرو جلوگیری کنند.

لیزرهای پیوسته از نظر قیمت دارای مزیت هستند و شکاف راندمان لیزرهای پالسی را می توان با استفاده از لیزرهای پرقدرت جبران کرد، اما نور پیوسته با توان بالا ورودی گرمای بیشتری دارد و آسیب به زیرلایه نیز افزایش می یابد. بنابراین، تفاوت اساسی بین این دو در سناریوهای کاربردی وجود دارد. برای کاربردهایی با دقت بالا، کنترل دقیق افزایش دمای زیرلایه و بسترهای غیر مخرب مانند قالب ها، لیزرهای پالسی باید انتخاب شوند. برای برخی سازه های بزرگ فولادی، خطوط لوله و غیره، به دلیل حجم زیاد و اتلاف سریع گرما، الزامات آسیب به بستر زیاد نیست و می توان لیزرهای پیوسته را انتخاب کرد.