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레이저 클리닝 애플리케이션, 펄스형 및 연속형 파이버 레이저 공정 비교 분석

Mar 19, 2024

1. 매크로 청소 상황 비교
알루미늄 합금 표면의 코팅층을 펄스 플러싱 세척하기 위한 바람직한 매개변수의 결과는 그림 a에 표시되고, 알루미늄 합금 표면의 코팅층을 연속적으로 광 세척하기 위한 바람직한 매개변수는 그림 b에 표시됩니다. 펄스광 세척을 사용한 후 시료 표면은 완전히 제거되고 시료 표면은 금속성 흰색을 나타내며 시료 기판에 거의 손상이 없습니다. 연속 광 세척을 사용한 후 샘플 표면의 페인트 층은 완전히 제거되지만 샘플 표면은 회색 검정색으로 나타나고 샘플 기판도 미세 용융 현상이 나타납니다. 따라서 펄스광에 비해 연속광을 사용하면 기판이 손상될 가능성이 더 높습니다.

 

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탄소강 표면 페인트층을 세척하기 위한 펄스 정련의 선호 매개변수 결과는 그림 c에 표시되고, 탄소강 표면 페인트층을 연속 광 세척하는 선호 매개변수는 그림 d에 표시됩니다. 펄스광 세정을 사용한 후, 샘플 표면의 페인트층이 완전히 제거되고, 샘플 표면이 회색 및 검정색을 띠며, 샘플 기판의 손상이 적습니다. 지속적인 광세척 후 시료 표면의 페인트층은 완전히 제거되었으나 시료 표면은 짙은 검정색을 나타내어 시료 표면의 재용융 현상이 크다는 것을 직관적으로 알 수 있다. 따라서 펄스광에 비해 연속광을 사용하면 기판이 손상될 가능성이 더 높습니다.
       

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2.현미경의 미세한 형태 비교
그림 E를 보면 펄스연마를 통해 알루미늄합금 표면을 세척한 후 시료 표면의 페인트가 완전히 제거되었으며, 시료의 표면손상이 적고 레이저선이 없음을 알 수 있다. 그림 F와 같이 샘플 테이블을 연속적으로 빛 청소하면 페인트도 완전히 제거되지만 샘플 표면에 재용해 현상이 더욱 심각해지며 레이저 라인이 나타납니다.

 

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그림 G를 보면 탄소강 표면을 깨끗하게 하기 위해 펄스연마를 사용한 후 시료 표면의 페인트가 완전히 제거된 것을 알 수 있으며, 시료의 표면 손상이 적고 표면이 상대적으로 적은 것을 알 수 있다 청소 후 평평합니다. 그림 H 페인트에 표시된 것처럼 연속 광 세척 샘플 표면을 사용하면 완전히 제거되지만 샘플 표면은 더 심각한 재용해 현상이 나타나고 샘플 표면이 고르지 않습니다.

 

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3.재료 표면 거칠기 비교
다음 그림은 레이저 페인트 제거 후 표면 거칠기를 보여줍니다. 그림에서 알 수 있듯이 알루미늄 합금 표면 페인트층을 레이저 세척한 후 펄스 광이 시료 표면에 거의 손상을 주지 않아 세척된 시료의 표면 거칠기가 원래 재료에 가깝다는 것을 알 수 있습니다. 연속 광세정 후 시료 표면의 손상이 크기 때문에 세정된 시료의 표면 거칠기는 원재료 거칠기의 1.5배, 펄스광 세정의 표면 거칠기의 1.7배이다.
탄소강 표면 코팅을 레이저 세척한 후 시료의 표면 손상이 적기 때문에 세척된 시료의 표면 거칠기는 원재료에 가깝거나 원재료보다 훨씬 낮습니다. 연속 광세정 후 시료 표면의 손상이 크기 때문에 세정된 시료의 표면 거칠기는 원재료 거칠기의 1.5배, 펄스광 세정의 표면 거칠기의 1.7배이다.

 

4.세정효율 비교
알루미늄 합금 표면의 페인트 제거에서 펄스광의 페인트 제거 효율은 연속광보다 훨씬 높으며 이는 연속광보다 7.7배 더 높습니다. 펄스광의 세정효율은 2.77m2/h이고 연속광의 세정효율은 0.36m2/h이다.
탄소강 표면의 페인트 제거에 있어서 펄스광의 페인트 제거 효율도 연속광보다 높으며 이는 연속광에 비해 3.5배 더 높습니다. 펄스광의 세정효율은 1.06m2/h인 반면, 지속광의 세정효율은 0.3m2/h입니다.

 

결론
실험에 따르면 CW 레이저와 펄스 레이저는 모두 재료 표면의 페인트를 제거하고 청소 효과를 얻을 수 있음을 보여줍니다.
동일한 전력 조건에서 펄스 레이저의 청소 효율은 연속 레이저의 청소 효율보다 훨씬 높습니다. 동시에 펄스 레이저는 열 입력을 더 잘 제어하고 기판 온도가 너무 높거나 미세하게 녹는 것을 방지할 수 있습니다.
CW 레이저는 가격면에서 장점이 있고, 고출력 레이저를 사용하여 펄스 레이저와의 효율 격차를 메울 수 있지만, 고출력 CW 광의 입열량이 더 크고 기판에 대한 손상도 증가합니다. 따라서 응용 프로그램 시나리오에서 둘 사이에는 근본적인 차이점이 있습니다.

고정밀도, 기판 온도를 엄격하게 제어해야 하는 필요성, 금형과 같은 기판 무손실 애플리케이션 시나리오가 필요한 경우 펄스 레이저를 선택해야 합니다. 일부 대형 강철 구조물, 파이프라인 등의 경우 부피가 크고 열 방출이 빠르기 때문에 기판 손상 요구 사항이 높지 않으므로 연속 레이저를 선택할 수 있습니다.

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