¿Cuál es la diferencia entre la máquina de limpieza por láser pulsado y la máquina de limpieza por láser continuo?

Actualmente, dos tipos principales demáquinas de limpieza láserdominan el mercado: máquinas de limpieza por láser pulsado y máquinas de limpieza por láser continuo.

Antes de profundizar en las diferencias técnicas, puede obtener más información sobre¿Qué es la limpieza láser y sus mecanismos?o explorar¿Cómo funciona la limpieza láser?en detalle para comprender mejor la física detrás del tratamiento de superficies.

Muchos usuarios finales industriales no conocen las diferencias ni saben cómo elegir el tipo adecuado entre ellos para sus propias aplicaciones.

La principal diferencia entre ambos es que los láseres utilizados son diferentes. El limpiador láser pulsado utiliza el transmisor láser pulsado, mientras que el limpiador láser continuo utiliza el transmisor láser continuo. Ambos pueden eliminar la suciedad de la superficie del sustrato. La máquina de limpieza por láser pulsado puede lograr cero daños al sustrato después de limpiar la suciedad, lo cual es adecuado para productos de limpieza con altos requisitos en la superficie del sustrato; La máquina de limpieza láser continua tiene una alta eficiencia y es adecuada para limpiar áreas grandes, como la eliminación de óxido de placas de acero, la eliminación de pintura y la eliminación de óxido de astilleros.

Máquina limpiadora láser pulsada

Limpiador láser continuo de alta potencia

Hemos llevado a cabo una prueba comparativa sobre las aplicaciones de limpieza láser de láser continuo y láser pulsado, y analizamos sus respectivas características y escenarios de aplicación aplicables, con la esperanza de proporcionar una referencia útil para los usuarios industriales a la hora de elegir la tecnología de limpieza láser adecuada.

1. Fuente láser

El modelo de láser es YDFLP-CL-200-12-A, que es un láser pulsado, y CW-RBW-2000, que es un láser continuo. La Tabla 1 muestra la comparación de los parámetros detallados de las dos fuentes láser.

Tabla 1. Comparación de parámetros entre láser pulsado y láser continuo

2. Materiales

La muestra 1 utilizada en el experimento es una placa de aleación de aluminio, y el tamaño de la placa de aleación de aluminio es 400 mm de largo, ancho y alto × 400 mm × 4 mm. La muestra 2 es una placa plana de acero al carbono y la dimensión del acero al carbono es 400 mm de largo, ancho y alto × 400 mm × 10 mm. La superficie de la muestra se rocía con pintura blanca y el espesor de la pintura en la muestra 1 es de aproximadamente 20 µm. El espesor de la pintura sobre la superficie de la muestra 2 es de aproximadamente 40 µm.

Se utilizan dos tipos de láseres para realizar experimentos de eliminación de pintura en las superficies de dos materiales, y los parámetros de limpieza del láser se optimizan para obtener el mejor ancho de pulso, frecuencia, velocidad de escaneo y otros parámetros. Se comparan el efecto de limpieza y la eficiencia en las condiciones experimentales optimizadas.

1. Experimento de limpieza de pintura con láser de pulso

En el experimento de eliminación de pintura con luz pulsada, la potencia del láser es de 200 W, la distancia focal del espejo de campo utilizado es de 163 mm y el diámetro del punto de enfoque del láser es de aproximadamente 0,32 mm. El área de un único bloque de limpieza es de 13 mm x 13 mm y el espacio de llenado es de 0,16 mm. Cuando se pinta la superficie de aleación de aluminio, la limpieza con escaneo láser se repite dos veces, y cuando se pinta la superficie de acero al carbono, la limpieza con escaneo láser se repite cuatro veces. Bajo la condición de que la tasa de superposición longitudinal y transversal del punto de luz sea del 50%, se prueba la influencia de los parámetros de ancho, frecuencia y velocidad de escaneo del láser (como se muestra en la Tabla 2) sobre el efecto de limpieza. El efecto del experimento de eliminación de pintura de la superficie de aleación de aluminio se muestra en la Figura 1, y el efecto del experimento de eliminación de pintura de la superficie de acero al carbono se muestra en la Figura 2.

Tabla 2. Parámetros experimentales de limpieza con láser pulsado de pintura superficial de aleación de aluminio y acero al carbono

Figura 1. Comparación de capas de pintura sobre superficies de aleación de aluminio limpiadas con láser pulsado bajo diferentes parámetros de láser

Figura. 2 Diagrama comparativo de la capa de pintura sobre una superficie de acero al carbono limpiada con láser de pulso bajo diferentes parámetros de láser

Los resultados experimentales muestran que bajo la misma frecuencia, el ancho de pulso corto puede eliminar fácilmente la capa de pintura en la superficie de la aleación de aluminio y el acero al carbono en comparación con el ancho de pulso largo. Con el mismo ancho de pulso, cuanto menor sea la frecuencia, más fácil será dañar la matriz. Cuando la frecuencia es mayor que un cierto valor, cuanto mayor sea la frecuencia, peor será el efecto de eliminación de la capa de pintura. Los resultados experimentales muestran que el parámetro óptimo para la limpieza con láser de pulso de la capa de pintura de la superficie de aleación de aluminio es 15 # (potencia del láser 200 W, ancho de pulso 100 ns, frecuencia 60 kHz, velocidad de escaneo 9600 mm/s), y el parámetro óptimo para la limpieza de la capa de pintura de la superficie de acero al carbono es 13 # (potencia del láser 200 W, ancho de pulso 100 ns, frecuencia 40 kHz, velocidad de escaneo 6400 mm/s). Ambos parámetros eliminarán la capa de pintura y básicamente dañarán el sustrato de la muestra.

2. Experimente con pintura de limpieza láser continua

En el experimento de eliminación de pintura con luz continua, la potencia del láser es del 50%, el ciclo de trabajo es del 20% (equivalente a la potencia promedio de 200 W) y la frecuencia es de 30 kHz. La distancia focal del espejo de campo utilizado es de 220 mm y el diámetro del punto de enfoque del láser es de aproximadamente 0,2 mm. El área para limpiar una sola pieza es de 13 mm x 13 mm y el espacio de llenado es de 0,1 mm. Al limpiar la capa de pintura en la superficie de aleación de aluminio, el escaneo láser se repite dos veces y al limpiar la capa de pintura en la superficie de acero al carbono, el escaneo láser se repite cuatro veces. La influencia de la velocidad de escaneo del láser en el efecto de limpieza se prueba bajo la condición de que la potencia, el ciclo de trabajo y la frecuencia del láser sean constantes. Los parámetros de limpieza para la eliminación de pintura de superficies de aleación de aluminio se muestran en la Tabla 3 y el efecto de limpieza se muestra en la Figura 3. Los parámetros de limpieza para la eliminación de pintura de superficies de acero al carbono se muestran en la Tabla 4 y el efecto de limpieza se muestra en la Figura 4.

Tabla 3. Parámetros experimentales de limpieza láser continua de pintura de superficies de aleación de aluminio

Tabla 4. Parámetros experimentales de limpieza láser continua de pintura de superficies de acero al carbono

Figura 3. Comparación de capas de pintura sobre superficies de aleación de aluminio limpiadas con láser continuo a diferentes velocidades de escaneo láser

Figura. 4 Diagrama comparativo de pintura de limpieza láser continua sobre una superficie de acero al carbono a diferentes velocidades de escaneo láser

Los resultados experimentales muestran que cuanto menor es la velocidad de escaneo del láser, mayor es el daño al sustrato con la misma potencia y frecuencia del láser. Cuando la velocidad de escaneo es mayor que un cierto valor, cuanto más rápida sea la velocidad de escaneo, peor será el efecto de eliminación de pintura. Los resultados experimentales muestran que los parámetros óptimos para la limpieza láser continua de la capa de pintura de la superficie de aleación de aluminio son 21 # (potencia del láser 200 W, frecuencia 30 kHz, velocidad de escaneo 2000 mm/s) y 37 # (potencia del láser 200 W, frecuencia 30 kHz, velocidad de escaneo 3400 mm/s). Estos dos parámetros no solo eliminan el recubrimiento de la superficie del acero al carbono sino que también causan menos daño al sustrato de la muestra.

Las máquinas de limpieza láser continua presentan una eficiencia excepcionalmente alta, lo que las convierte en la opción ideal para proyectos industriales a gran-escala. Estos sistemas destacan en trabajos-resistenteseliminación de pintura con lásery gran-superficieeliminación de óxido con láseren astilleros y acerías.

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