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文/IPG Photonics 高级应用工程师 颜业志
清洗所使用的功率,从十瓦到几千瓦不等,具体功率的选择根据清洗目标而定。激光可以清洗工件上的各种污垢,如除油污、除锈、除漆、除氧化层以及各种涂层等。其中激光除锈已经是一种常见应用。下面介绍激光铁轨除锈的案例。
铁轨除锈案例
铁轨由于常年暴露在空气中,加上风吹日晒雨雪寒霜,表面很容易生锈。为了不影响列车的安全运行,铁轨除锈非常必要。 本案例中,采用实验的方法测试了和评估了使用两款光纤激光器进行铁轨锈蚀层清洗的清洗效果和清洗效率。
实验将测试和评估IPG的YLPN-100-30*100-10-1000和YLPN-10-30*400-20-200这两款光纤激光器(详细参数见表1)对于铁轨锈蚀层的清洗效果。激光器均工作在脉冲模式下,配备IPG中功率扫描振镜,在不同的扫描方法和工艺参数下,搭载数控平台或机械手,满足不同的表面清洗要求。实验系统具体实物图如图1所示。
图1:激光清洗铁轨锈蚀层的实验系统。
图2:铁轨氧化皮表层的三氧化二铁(Fe2O3)黄色锈层和更深层的黑色锈层(右图)。
首先使用YLPN-100-30*100-10-1000激光器进行清洗实验。实验中选择的具体清洗参数配置如表2所示。
图3:使用YLPN-100-30*100-10-1000激光器仅清洗掉了铁轨表面的黄色锈层,而更深层的黑色锈层依然存在。优化聚焦光斑在0.8mm,可以实现非常好的清洗效果。
表3:YLPN-10-30*400-20-200激光器的清洗参数配置
图4:使用YLPN-10-30*400-20-200激光器清洗,铁轨表面的黄色锈层和黑色锈层都完全清洗掉,获得基材本体颜色的清洗效果。
从实验结果中我们不难看到,YLPN-100-30*100-10-1000激光器对于清除铁轨表面浅层的Fe2O3黄色锈层,清洁效果非常好,比使用YLPN-10-30*400-20-200激光器清洗具有更高的效率。对于清洗更深层的黑色锈层,YLPN-10-30*400-20-200激光器是很好的选择。 综合清洗效率、清洗效果等多方面考虑,要想达到高效率、高质量的锈蚀层清洗效果,建议可以两款激光器结合使用:先使用大光斑、低功率密度的YLPN-100-30*100-10-1000激光器高效清除铁轨表面浅层的Fe2O3黄色锈层;再使用小光斑、高功率密度的YLPN-10-30*400-20-200激光器清除更深层的黑色锈层。此外,IPG拥有丰富的光源种类,可以满足不同的清洗方案需求。
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