Что такое оксидный слой?
Оксидный слой — это тонкая оксидная пленка, образующаяся на поверхности материала при контакте с кислородом. Он состоит в основном из оксидов металлов. Например, железо образует оксид железа, медь — оксид меди и оксид меди, а олово и свинец — оксиды монооксида кремния (MO) и монооксида кремния (MO₂). Оксидный слой может изолировать воздух и замедлить дальнейшую реакцию металла с кислородом. Во многих случаях он играет защитную роль, предотвращая дальнейшую коррозию.
Образование и влияние оксидного слоя
В некоторых случаях оксидный слой может оказывать негативное воздействие. Например, перед сваркой медь или олово естественным образом образуют на поверхности оксидную пленку. Например, при комнатной температуре на меди оксидный слой толщиной 10 нм может образоваться примерно за 90 дней. С течением времени этот слой будет продолжать утолщаться. Если оксидный слой не будет полностью удален перед сваркой, может образоваться пассивирующая пленка (например, хроматная). Эту пленку трудно удалить, и она может существенно повлиять на качество сварки.
Недостаточная очистка повышает вероятность возникновения таких проблем, как плохой контакт и искрение. При производстве аккумуляторов для новых транспортных средств очистка поверхности медных полос имеет решающее значение. Неполное удаление оксидного слоя может привести к проблемам с качеством, таким как некачественная сварка и нестабильная электропроводность.
Решение для лазерного удаления оксидного слоя
Лазерные очистные машины обеспечивают точный бесконтактный метод удаления оксидных слоев с металлических поверхностей.
Система, запуская короткие, высокоэнергетические лазерные импульсы, уничтожает тонкий, стойкий оксид, не повреждая при этом основной материал. Такой подход отлично подходит для работы с деликатными или дорогими деталями, такими как медные полосы, кронштейны из нержавеющей стали или алюминиевые компоненты.
В отличие от традиционных абразивных или химических методов, лазерная очистка остается аккуратной, строго контролируемой и не оставляет никаких остатков. Она также сокращает время подготовки и повышает качество последующей сварки или покрытия.
В отрасли производства новых энергетических аккумуляторов широко применяется лазерное удаление оксидного слоя для удаления оксидного слоя с выводов аккумуляторов, что позволяет повысить качество сварки.
В металлообрабатывающей промышленности лазерная очистка может использоваться для удаления оксидных слоев перед сваркой и покраской, обеспечивая тем самым высокое качество сварки и окраски.
В сфере реставрации объектов культурного наследия лазерная очистка позволяет аккуратно удалить оксидный слой с поверхности артефакта, не повреждая матрицу культурной реликвии.
В сфере обслуживания пресс-форм бесконтактность и высокая точность лазерной очистки позволяют точно и тщательно удалять оксидные слои и остатки с поверхности пресс-формы. Этот метод обеспечивает экологичность, отсутствие повреждений, снижение затрат и повышение эффективности.
Лазерное удаление оксида против традиционных методов очистки
Для удаления оксидного слоя, кроме лазерной очистки, существуют общепринятые традиционные решения по очистке оксидного слоя, включая механическую шлифовку и пескоструйную обработку.
Например, нам нужно очистить поверхность области 10 мм x 10 мм полюсного ушка литиевой батареи, чтобы облегчить более прочную сварку в дальнейшем. Традиционные методы удаления оксидного слоя затрудняют достижение точного удаления. Будь то механическая шлифовка или пескоструйная обработка, это очистка большой площади. Механическая шлифовка затрудняет достижение постоянной глубины очистки, и ее легко деформировать, скручивать и ломать. Пескоструйная очистка затрудняет достижение точной очистки небольших участков и серьезного загрязнения. Легко производить пылевое загрязнение, которое часто не поддается контролю.
Лазерная очистка идеально решает вышеперечисленные проблемы. Лазерная очистка — это новый метод очистки. Его преимущества: отсутствие расходных материалов, точность и контролируемость размеров, а также точный контроль глубины обработки.
| Сравнительный размер | Лазерная очистка | Химическая очистка | Механическая очистка | ультразвуковая очистка | Очистка струей воды высокого давления |
|---|---|---|---|---|---|
| Принцип | Лазер испаряет оксидный слой | Кислотный раствор растворяет загрязнения | Пескоструйная обработка и физическое истирание | Высокочастотная вибрационная очистка | Вода высокого давления с абразивами для физического истирания |
| Эффективность (слой оксида ≤50 мкм) | 3–10 м²/ч (при мощности 500 Вт) | Очень медленно, требует нескольких шагов | Самая высокая эффективность (пескоструйная обработка) | Лучше всего подходит для небольших партий деталей | Быстро для толстых оксидных слоев |
| Применимые типы металлов | Сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый сплав, титановый сплав; минимальное повреждение основания | Углеродистая сталь, медь; не подходит для алюминия или нержавеющей стали. | Все металлы, но могут повредить поверхности | Алюминий, медь, нержавеющая сталь | Сталь и сплавы |
| Влияние шероховатости поверхности | Регулируется от 0.5 до 4.5 мкм | Почти неконтролируемый | Почти неконтролируемый | Почти никакого воздействия | Немного увеличивает шероховатость |
| Экологичность | Прекрасно | Наихудший | Средняя | Хорошо | Не очень |
| Стоимость | Высокие первоначальные инвестиции, низкие долгосрочные затраты | Высокая стоимость химикатов и очистки сточных вод | Низкая стоимость инструмента, высокая стоимость рабочей силы | Умеренная стоимость замены оборудования и раствора | Умеренные затраты на оборудование и электроэнергию; высокие расходы на расходные материалы |
| Пригодность толщины оксидного слоя | Тонкие слои (≤100 мкм) | Подходит для тонкой и средней толщины | Подходит для толстых оксидных слоев | Подходит только для тонких оксидных слоев. | Подходит для толстых оксидных слоев |
| Типичные применения | Предварительная обработка для точной сварки, например, сварки литиевых аккумуляторов | Предварительная обработка металлических поверхностей в больших масштабах | Удаление ржавчины на крупных конструкциях, таких как мосты | Чистка электроники и ювелирных изделий | Очистка теплообменников |
Эффект лазерного удаления оксида: до и после
Рекомендуемые модели для лазерного удаления оксидов
26,200–40,350 долларов США
15,000–23,100 долларов США
8,900–10,500 долларов США
Прямой контакт с экспертом?
Живая демонстрация наших машин? Или индивидуальное предложение?
Не стесняйтесь обращаться к нашим экспертам!
WhatsApp: +86 155-0868-1812
Как выбрать аппарат для лазерной очистки
для очистки оксидного слоя
1. Типы лазерных очистных машин
Существует два основных типа: импульсные лазерные очистные машины и непрерывные лазерные очистные машины.
Непрерывные лазерные очистные машины используют стабильный, мощный лазерный луч для постоянного облучения. Они подходят для грубых сценариев обработки, таких как толстые слои ржавчины, тяжелая краска и загрязнение большой площади. Однако, сталкиваясь с «оксидным слоем», который является тонким, плотным и имеет сильную адгезию, непрерывные лазеры имеют очевидные недостатки. Его зона теплового воздействия велика, а выход лазера непрерывен, что трудно контролировать точно. Импульсные лазерные очистные машины являются лучшим выбором.
2. Рекомендуемая мощность
Для нужд очистки оксидного слоя мы разработали импульсные лазерные очистители. Мощность составляет 200 Вт-1000 Вт, а основные модели — 300 Вт и 500 Вт. Главное отличие между двумя моделями — эффективность очистки. При одинаковых рабочих условиях эффективность 500 Вт примерно на 60% выше, чем у 300 Вт.
3. Рекомендуемая энергия импульса
Для очистки оксидного слоя мы рекомендуем энергию импульса 1.5 мДж, также известную как одномодовый (гауссовский) лазер. Одномодовый лазер имеет высокое качество луча и высокую плотность энергии. За одну очистку можно удалить оксидные слои толщиной 10–100 микрон, что обеспечивает тщательный эффект.
Если вам нужно время от времени очищать другие виды загрязнений (например, масло), выбирайте лазер 5 мДж. Этот тип более адаптивен.
4. Рекомендуемые модели машин для лазерной очистки
Если вам нужно использовать его на открытом воздухе в течение длительного периода, рассмотрите модель рюкзака. Оснащен литиевой батареей, его легко перемещать.
Если есть поддержка внешнего питания, используйте серию ручных переносных моделей Seagull II. Эта серия может работать непрерывно в течение 24 часов, а также поддерживает интегрированную автоматическую трансформацию, подходящую для различных сценариев уборки.
Применение лазерного удаления оксидов
Новая энергетическая промышленность (например, производство литиевых батарей)
Оксидный слой на поверхности выводов батареи и медной фольги приведет к ослаблению сварки. Это влияет на безопасность и стабильность всего аккумуляторного блока.
Микроочистка сварных швов с использованием импульсного лазера позволяет эффективно улучшить качество сварки.
Промышленность автозапчастей
Перед сваркой или покраской необходимо полностью удалить оксидный слой кузова и деталей трансмиссии автомобиля. Это необходимо для обеспечения прочности и коррозионной стойкости соединения.
Импульсная лазерная очистка — это процесс без химикатов и с высокой эффективностью. Она постепенно заменила традиционную химическую очистку и ручную полировку.
Техническое обслуживание общества и реставрация культурных реликвий
При очистке медных изделий, бронзовых изделий и металлических компонентов старинных зданий традиционные методы могут повредить оригинальные материалы. Импульсная лазерная очистка — бесконтактный процесс.
Он может аккуратно удалить оксидный слой, не повреждая подложку. Он широко используется в музеях, реставрационных учреждениях и других сценариях.
Очистка оксидного слоя при обслуживании пресс-формы
В процессе использования пресс-формы часто подвергаются термической обработке или эксплуатации при высоких температурах. На ее поверхности образуется слой оксидной окалины или оксидный слой, что влияет на эффект многократного использования.
Импульсная лазерная очистка позволяет быстро восстановить состояние поверхности пресс-формы и продлить срок ее службы.
Больше видео о лазерном удалении оксидного слоя
Импульсный лазерный очиститель мощностью 200 Вт: удаление ржавчины, окислов и поверхностных загрязнений
