Kako globalna dekarbonizacija i pametna proizvodnja nastavljaju da se ubrzavaju, proizvodni kapaciteti se šire kroz litijum{0}}ionske baterije, motore električnih vozila, solarnu energiju i energiju vjetra. Istovremeno, proizvođači zahtijevaju više standarde od procesa pripreme površine: veću preciznost, stabilan kvalitet, laku automatizaciju i minimalan utjecaj na podlogu i okoliš.
Konvencionalne metode kao što su hemijsko kiseljenje, abrazivno pjeskarenje i ručno brušenje ostaju korisne u određenim primjenama. Međutim, oni takođe mogu uključivati hemijsku otpadnu vodu, potrošne medije, emisije prašine, nedosledne rezultate i rizik od oštećenja radnog komada. U kritičnim operacijama kao što su zavarivanje, lijepljenje i premazivanje, čak i male količine ulja, oksida, prašine ili ostataka premaza mogu utjecati na daljnji kvalitet.
KINGSLASER pružapulsni i kontinuirani{0}}talasni laserski sistemi za čišćenjeza proizvodnju nove energije. Odabirom odgovarajuće snage lasera, širine impulsa, brzine skeniranja, veličine tačke i omjera preklapanja, lasersko čišćenje može selektivno ukloniti zagađivače, oksidne slojeve, boju i druge premaze.
Kao bez-beskontaktni proces, lasersko čišćenje općenito ne zahtijeva hemijska sredstva za čišćenje, koristi malo potrošnog materijala i može se integrirati s robotima, transporterima, sistemima za vid i automatiziranim proizvodnim linijama.
1. Lasersko čišćenje u proizvodnji baterija
Proizvodnja baterija zahtijeva strogu kontrolu čistoće površine i konzistentnosti procesa. Ulje, oksidi, čestice i ostaci premaza na metalnim komponentama mogu smanjiti pouzdanost procesa zavarivanja, oblaganja i spajanja.
Lasersko čišćenje se može primijeniti u nekoliko faza proizvodnje baterija.
Predobrada elektroda i metalnih folija
Validirani laserski parametri s niskim-ulazom{1}}toplote mogu se koristiti za uklanjanje lokaliziranog ulja, oksida i ostataka proizvodnje iz bakarne folije, aluminijske folije i srodnih metalnih komponenti prije premaza, zavarivanja ili lijepljenja.
U poređenju sa mokrim hemijskim čišćenjem, lasersko čišćenje može smanjiti upotrebu hemijskih sredstava i stvaranje tečnog otpada. Takođe je pogodan za inline obradu i automatizovanu proizvodnju.
Budući da su tanke metalne folije vrlo osjetljive na toplinu, ispitivanje uzorka je neophodno. Parametri čišćenja moraju biti pažljivo provjereni kako bi se spriječila površinska ablacija, deformacija ili neprihvatljive promjene u hrapavosti površine.
Za tanke folije i druge dijelove osjetljive na toplinu{0}}, pulsna laserska mašina za čišćenje je općenito prikladnija od-kontinualnog-talasnog sistema velike snage jer pruža veću kontrolu nad unosom topline.
Čišćenje jezičaka za baterije, sabirnica i konektora prije zavarivanja
Bakarne i aluminijumske površine mogu razviti oksidne slojeve ili postati kontaminirane tokom skladištenja, rukovanja i proizvodnje. Ako se ovi zagađivači ne uklone prije zavarivanja, mogu doprinijeti poroznosti, prskanju, nedostatku fuzije, nestabilnom električnom otporu i nedosljednoj čvrstoći spoja.
Lasersko čišćenje može ukloniti oksidne filmove i kontaminante sa jezičaka baterije, sabirnica, terminala i konektora prije laserskog zavarivanja, ultrazvučnog zavarivanja ili drugih procesa spajanja.
Kontrolirani proces laserskog čišćenja može pomoći:
- Poboljšati stabilnost procesa zavarivanja;
- Smanjite defekte u zavarivanju{0}}u vezi sa kontaminacijom;
- Poboljšati konzistentnost električnog kontaktnog otpora;
- Povećati pouzdanost povezivanja baterijskog modula;
- Podrška automatiziranoj i sljedivoj proizvodnji.
Stvarno poboljšanje zavisi od stanja materijala, vrste zagađivača, metode zavarivanja i kontrole proizvodnje. Proces bi stoga trebao biti validiran ispitivanjem zatezanja, analizom poprečnog presjeka, mjerenjem električnog otpora i podacima o proizvodnim mogućnostima.
Za više informacija o nizvodnim procesima pridruživanja, pročitajte naš vodič zaLasersko zavarivanje bakarnih i aluminijumskih sabirnica.
Čišćenje ležišta za baterije i kućišta
Aluminijski nosači baterija, kućišta i strukturne komponente često zahtijevaju pripremu površine prije zavarivanja, brtvljenja, premazivanja ili lijepljenja.
Lasersko čišćenje se može koristiti za:
- Uklanjanje ulja i oksida prije zavarivanja;
- Čišćenje zavarenih šavova i područja{0}}zahvaćenih toplinom nakon zavarivanja;
- Uklanjanje lokaliziranih ostataka od zavarivanja i promjene boje oksida;
- Čišćenje rupa za vijke, žljebova za brtvljenje i područja lijepljenja;
- Priprema površina prije premaza ili nanošenja ljepila.
U kombinaciji s industrijskim robotima i mašinskim vidom, lasersko čišćenje može automatski pratiti složene geometrije komponenti i tretirati samo određena područja. To ga čini pogodnim za-uložak baterija velikog volumena i proizvodnju kućišta.
Za precizno čišćenje aluminijskih komponenti nudi KINGSLASER200W mašine za čišćenje impulsnim laserskim vlaknimai300W pulsni laserski sistemi za čišćenjekoji se takođe može integrisati sa robotskom opremom.
Popravka baterija i predtretman recikliranja
Laserska tehnologija također može podržati odabrane procese popravke i recikliranja baterija.
Nakon što je baterija sigurno ispražnjena, demontirana i procijenjena, laserska obrada se može koristiti za uklanjanje lokaliziranih premaza kućišta, naljepnica, ostataka ljepila, brtvila ili materijala oko zavarenih spojeva. To može pomoći pri naknadnom rastavljanju, sortiranju i povratu materijala.
Međutim, proces se mora razviti u skladu sa specifičnim tipom ćelije, sastavom premaza, materijalom kućišta i metodom recikliranja. Lasersko čišćenje ne zamjenjuje potrebne sigurnosne procedure za rukovanje oštećenim baterijama ili baterijama koje su-iskorišćene{2}}.
2. Lasersko čišćenje motora ukosnica i komponenti EV motora
Usvajanje 800 V EV platformi i motora za namotavanje ukosnica povećalo je potražnju za preciznom obradom emajliranih bakrenih žica, statora, rotora, magneta i kućišta motora.
Tradicionalno hemijsko uklanjanje zahteva pažljivo upravljanje hemijskim agensima i ostacima. Mehanički odstranjivanje može izgrebati, deformirati ili smanjiti točnost dimenzija bakrenog provodnika.
Laserska obrada pruža kontrolnu alternativu za nekoliko aplikacija u proizvodnji motora.
Lasersko skidanje ukosnice žice
Prije zavarivanja ili električnog povezivanja, izolacijski emajl na kraju svake ukosne žice mora se potpuno i dosljedno ukloniti.
Lasersko skidanje može pružiti:
- Precizno kontrolisana dužina skidanja;
- Selektivno uklanjanje izolacionog sloja;
- Minimalno mehaničko opterećenje bakrenog vodiča;
- Dosljedni rezultati za automatiziranu proizvodnju;
- Jednostavna integracija sa linijama za{0}}formiranje žice i zavarivanje.
Brzina obrade zavisi od hemije izolacije, debljine premaza, dimenzija provodnika i potrebnog nivoa zaostalog.
Kontrolom energije impulsa, putanje skeniranja, pozicije fokusa i uklanjanja slojeva-po-sloj, termalni utjecaj na bakrenu podlogu može se minimizirati. Prije masovne proizvodnje, proizvođači bi trebali provjeriti dimenzije vodiča, električni otpor, površinske ostatke, čvrstoću zavara i granice izolacije.
KINGSLASERpulsni laserski sistemi za čišćenjedostupni su u višestrukim energetskim i impulsnim{0}}energetskim konfiguracijama za precizno nanošenje premaza i aplikacije za uklanjanje oksida.
Uklanjanje premaza statora i rotora
Lasersko čišćenje može selektivno ukloniti izolacijske premaze sa određenih područja statora i rotora, dok okolna područja ostaju netaknuta.
Područje obrade može se precizno kontrolisati preko softvera i automatizovanih sistema za kretanje. Ovo smanjuje rizik od nekontrolisanog mehaničkog uklanjanja i pomaže u održavanju dosljedne kvalitete proizvodnje.
Za komponente od laminiranog električnog čelika, parametri moraju biti pažljivo razvijeni kako bi se spriječilo oštećenje podloge ili neželjeno uklanjanje izolacije između laminacija.
Magnet i lijepljenje{0}}Priprema površine
Ulje, hrđa, prašina i ostaci proizvodnje na magnetima, osovinama, kućištima i spojnim područjima mogu smanjiti snagu ljepljenja.
Lasersko čišćenje može pripremiti ove površine prije lijepljenja uklanjanjem zagađivača i, gdje je potrebno, modifikacijom stanja površine. Čista i konzistentna površina za lijepljenje pomaže u poboljšanju pouzdanosti spojeva i-dugoročne stabilnosti sklopova motora.
Čišćenje kućišta motora
Lasersko čišćenje se također može koristiti na kućištima motora prije zavarivanja, lijepljenja, zaptivanja, premazivanja ili popravke.
Robotski laserski sistemi mogu automatski obraditi definisane šavove za zavarivanje, zaptivne površine i adhezivne{0}} površine za vezivanje uz održavanje dosljednog puta čišćenja i vremena ciklusa.
3. Lasersko čišćenje u solarnoj industriji
U solarnoj industriji, lasersko čišćenje je posebno pogodno za provjerenu proizvodnju,{0}}održavanje opreme i procese recikliranja.
Tipične primjene uključuju:
- Uklanjanje ulja, oksida i ostataka sa metalnih okvira;
- Čišćenje zavarenih komponenti prije spajanja ili premazivanja;
- Priprema lokaliziranih područja za lijepljenje i brtvljenje;
- Čišćenje proizvodnih alata, pribora i opreme;
- Selektivno uklanjanje premaza ili zaptivača tokom recikliranja modula;
- Podrška demontaži-iskorišćenih-solarnih komponenti.
Solarna proizvodna oprema i čišćenje
Ostaci od ljepila, premaza, procesnih materijala i oksidacije mogu se akumulirati na proizvodnoj opremi, priboru i metalnim komponentama.
Lasersko čišćenje može ukloniti ove naslage bez unošenja vode ili hemijskih sredstava za čišćenje u proizvodni prostor. Automatizirani laserski sistemi se također mogu integrirati u radne tokove održavanja ili proizvodnje.
Za male uređaje, osjetljive komponente i lokalizirane ostatke, aprijenosni pulsni laser za čišćenjepruža fleksibilnu opciju za fabričko održavanje.
Recikliranje solarnog modula
Tokom recikliranja solarnih modula na kraju--životnog vijeka, laserska obrada se može koristiti za selektivno uklanjanje određenih premaza, zaptivača, ljepila ili materijala za pozadinu.
Cilj je podržati odvajanje materijala i poboljšati efikasnost procesa oporavka u nastavku. Budući da se strukture modula i sastav materijala razlikuju, svaka aplikacija zahtijeva testiranje uzorka i validaciju procesa.
Važna razmatranja za rad solarnih modula
Za rutinsko uklanjanje prašine, zemlje ili ptičjeg izmeta iz fotonaponskih modula koji rade, općenito su češći sistemi{0}}na bazi vode, meke četke i specijalizovani roboti za čišćenje.
Svaki predloženi proces laserskog čišćenja mora biti temeljno testiran u odnosu na pokrivno staklo, anti-prevlak, enkapsulant i kontaminant. Bez odgovarajuće validacije i praćenja, prekomjerna energija lasera može oštetiti premaz, stvoriti lokalizirani toplinski stres ili smanjiti optičke performanse.
Iz tog razloga, lasersko čišćenje ne bi trebalo primjenjivati direktno na fotonaponskim modulima koji rade bez testiranja materijala i provjerenog prozora procesa.
4. Lasersko čišćenje u proizvodnji i održavanju vjetroelektrana
Tornjevi vjetroagregata, čvorišta, strukture gondole, prirubnice i određena područja za popravku lopatica zahtijevaju uklanjanje rđe, skidanje boje, pre-čišćenje zavara i lijepljenje{1}}pripremu površine.
Ručni i robotski laserski sistemi za čišćenje mogu se koristiti za:
- Lokalizirano uklanjanje rđe i boje sa dijelova tornja;
- Čišćenje zavarenih šavova prije zavarivanja ili popravka;
- Uklanjanje premaza sa područja za pregled i održavanje;
- Čišćenje površina prirubnica, vijčanih spojeva i zaptivnih površina;
- Priprema lokaliziranih površina prije ponovnog farbanja;
- Uklanjanje ostataka ljepila ili premaza tokom popravka oštrice;
- Čišćenje metalnih delova tokom održavanja vetrogeneratora.
Čišćenje tornja vjetroagregata
Veliki dijelovi tornja vjetroturbina obično se obrađuju abrazivnim pjeskarenjem ili mehaničkim metodama. Lasersko čišćenje može biti posebno korisno za lokalizovana područja popravke, zavarene šavove, površine prirubnica i lokacije na kojima bi abrazivni mediji trebali biti minimizirani.
A prijenosna mašina za lasersko čišćenjeje pogodan za lokalizirano održavanje, dok a3000W mašina za lasersko čišćenje-kontinuiranih talasamože pružiti veću stopu uklanjanja za velike čelične komponente.
Za zahtjevne-aplikacije velikih površina, KINGSLASER također nudi a6000W CW laserska mašina za čišćenjesa maksimalnom širinom skeniranja do 500 mm.
Za velike površine sa debelom bojom ili jakom korozijom, proizvođači bi trebali uporediti brzinu uklanjanja, potrošnju energije, zahtjeve za ekstrakcijom, uslove na lokaciji i ukupne operativne troškove sa konvencionalnim metodama miniranja.
Popravak lopatica vjetroagregata
Lopatice vjetroagregata proizvedene su od kompozitnih materijala koji mogu biti osjetljivi na toplinu i prekomjeran unos energije.
Laserska obrada može se uzeti u obzir za lokalizirani premaz ili uklanjanje ljepila tokom popravke, ali parametri moraju biti potvrđeni za specifičnu kompozitnu strukturu. Testiranje uzoraka je potrebno kako bi se osiguralo da vlakna, sistem smole i laminat ispod nisu oštećeni.
5. Prednosti laserskog čišćenja za proizvodnju nove energije
Smanjena upotreba hemikalija i potrošnog materijala
Lasersko čišćenje općenito ne zahtijeva kiseline, lužine ili organske rastvarače. Ovo može smanjiti zahtjeve za kupovinu, skladištenje, rukovanje i odlaganje povezanih s kemijskim sredstvima za čišćenje.
Za razliku od abrazivnog pjeskarenja, lasersko čišćenje ne zahtijeva kontinuiranu opskrbu medija za pjeskarenje.
Međutim, uklonjeni zagađivači ne nestaju jednostavno. Odgovarajući sistemi za ekstrakciju, filtraciju i sakupljanje dima moraju biti instalirani u skladu sa sastavom zagađivača, podacima o sigurnosti materijala i lokalnim propisima.
Precizna i kontrolisana obrada
Laserski parametri i putanje skeniranja mogu se podesiti prema podlozi i sloju zagađivača. Ovo omogućava tretiranje odabranih područja bez mehaničkog kontakta sa obratkom.
Proces je posebno koristan za:
- Lokalizirano uklanjanje oksida;
- Precizno skidanje boje i premaza;
- Pred{0}}priprema površine za zavarivanje;
- Ljepilo{0}}priprema za lijepljenje;
- Čišćenje komponenti složene geometrije;
- Aplikacije koje zahtijevaju ponovljive granice tretmana.
Za osjetljive materijale kao što su aluminijska folija, tanki bakarni provodnici, obložene komponente i kompoziti, prethodno testiranje i provjera procesa{0}}programa ostaju od suštinskog značaja.
Jednostavna integracija sa automatizovanim proizvodnim linijama
Oprema za lasersko čišćenje može se integrirati sa:
- Industrijski roboti;
- PLC upravljački sustavi;
- Transporteri i transportne linije;
- Strojni vid i sistemi za pozicioniranje;
- Sljedivost barkoda i QR koda;
- Sustavi za ekstrakciju dima;
- Manufacturing Execution Systems.
Parametri procesa za različite proizvode mogu se pohraniti kao recepti. Operateri mogu odabrati odgovarajući program tokom promjene proizvoda, smanjujući vrijeme prilagođavanja i poboljšavajući konzistentnost proizvodnje.
Dosljedni i sljedljivi rezultati
U poređenju sa ručnim mlevenjem ili četkom, automatizovano lasersko čišćenje pruža veću kontrolu nad parametrima obrade, putanjama čišćenja i vremenom ciklusa.
Podaci o proizvodnji se također mogu snimiti i povezati sa pojedinačnim radnim komadima, pružajući sljedivost za kontrolu kvaliteta i poboljšanje procesa.
6. Tipovi mašina za lasersko čišćenje i izbor snage
KINGSLASER nudi različite konfiguracije laserskog čišćenja za preciznu obradu, industrijsko održavanje i automatiziranu proizvodnju.
100–500W pulsni laserski sistemi za čišćenje
Pulsne laserske mašine za čišćenje su pogodne za:
- Precizno uklanjanje oksida;
- Čišćenje ulja i ostataka;
- Ukosnice za skidanje žice;
- Lokalizirano uklanjanje premaza;
- Čišćenje kalupa i alata;
- Komponente{0}}osjetljive na toplinu;
- Primene koje zahtevaju veću kontrolu nad uticajem podloge.
Za prenosive precizne aplikacije, mašina za čišćenje lasera s pulsirajućim vlaknima od 200 W kombinuje izvor lasera{1}}hlađenog zrakom s laganom ručnom glavom za čišćenje.
1.000–6.000 W kontinuirani-talasni laserski sistemi za čišćenje
Kontinualne{0}}mašine za lasersko čišćenje su pogodne za:
- Uklanjanje rđe{0}}velikih površina;
- Skidanje boje i premaza;
- Čišćenje ležišta baterije tamo gde to dozvoljavaju podloga i proces;
- Održavanje čelične konstrukcije;
- Čišćenje tornja vjetroagregata;
- Aplikacije koje zahtijevaju visoku stopu uklanjanja{0}} materijala.
Ručni laserski sistemi za čišćenje
Ručni sistemi su pogodni za:
- Fleksibilna proizvodnja;
- Više vrsta obradaka;
- Popravak i održavanje;
- Mala{0}}serijska obrada;
- Čišćenje{0}}na licu mjesta;
- Komponente koje je teško učitati u fiksnu radnu stanicu.
Automatizovane radne stanice za lasersko čišćenje
Automatski sistemi su pogodni za:
- Velika{0}}proizvodnja;
- Fiksni i ponovljivi radni komadi;
- Kratka i konzistentna vremena ciklusa;
- Robotska kontrola putanje;
- Vizija{0}}vođena obrada;
- Snimanje proizvodnih podataka i sljedivost.
Snaga lasera sama po sebi ne određuje ispravnu opremu. Moraju se uzeti u obzir vrsta i debljina zagađivača, materijal podloge, širina čišćenja, potreban kvalitet površine, vrijeme proizvodnog ciklusa, sigurnosni zahtjevi i nivo automatizacije.
Za detaljno poređenje impulsnih i kontinuiranih{0}}talasnih sistema, pročitajte naš Vodič za kupce mašina za lasersko čišćenje.
7. Kako odabrati pravo rješenje za lasersko čišćenje
Prije odabira mašine za lasersko čišćenje, proizvođači bi trebali dati sljedeće informacije:
- Materijal izratka, dimenzije i stanje površine;
- Vrsta ulja, oksida, boje, izolacije, ljepila ili ostataka koji se uklanjaju;
- Debljina i konzistencija sloja zagađivača;
- Potrebna čistoća, hrapavost površine i prihvatljivi ostaci;
- Efektivna površina čišćenja i širina čišćenja;
- Ciljano vrijeme ciklusa i dnevni obim proizvodnje;
- Zahtjevi za ručnu, polu{0}}automatsku ili potpuno automatiziranu proizvodnju;
- Zahtjevi za robote, sisteme vizije, transportere i MES integraciju;
- Zahtjevi za ekstrakciju dima i filtraciju;
- Uzorak{0}}procedura testiranja i standarda prihvatanja.
Testiranje uzoraka je jedan od najvažnijih koraka u razvoju procesa laserskog čišćenja. Pomaže u određivanju odgovarajućeg tipa lasera, nivoa snage, parametara skeniranja, brzine obrade i konfiguracije automatizacije.
Ako još uvijek uspoređujete razine snage i konfiguracije stroja, pogledajte odgovor u našem vodiču18 uobičajenih pitanja o odabiru mašine za lasersko čišćenje.
Zaključak
Od konektora za baterije i aluminijskih ladica do motora sa ukosnicama, opreme za solarnu proizvodnju i struktura vjetroturbina, lasersko čišćenje postaje važna tehnologija pripreme površina za novu energetsku industriju.
Ne zamjenjuje svaku konvencionalnu metodu čišćenja. Međutim, nudi jasne prednosti u aplikacijama koje zahtijevaju lokaliziranu preciznost, smanjenu upotrebu kemikalija, automatiziranu obradu i dosljedan kvalitet.
KINGSLASER pružamašine za lasersko čišćenje, ručni sistemi, rješenja za robotsko čišćenje i prilagođene automatizirane radne stanice.
Na osnovu materijala radnog komada, sloja zagađivača, proizvodnog ciklusa i zahtjeva automatizacije, naš tehnički tim može pružiti:
- Testovi čišćenja uzoraka;
- Razvoj parametara procesa;
- Izbor laserskog izvora i opreme;
- Integracija robota i proizvodne{0}}linije;
- Konfiguracija ekstrakcije dima;
- Prilagođene radne stanice za lasersko čišćenje.
Kontaktirajte KINGSLASERi pošaljite nam svoje fotografije izratka, informacije o materijalu, vrstu i debljinu zagađivača, potreban rezultat čišćenja i ciljni proizvodni kapacitet. Naš tehnički tim će procijeniti vašu primjenu i preporučiti odgovarajuće rješenje za lasersko čišćenje.