Технология лазерной очистки меняет новые стандарты в производстве композитов 

Технология лазерной очистки для очистки пресс-форм для производства композитов является альтернативой более жестким и менее экологичным методам, с такими функциями, как автоматизация и более мощная очистка.

1. Технология лазерной очистки в производстве композитов

Производители композитных деталей все чаще используют системы лазерной очистки для очистки пресс-форм, повышая эффективность и снижая затраты, а также улучшая воздействие на окружающую среду и условия труда работников.

Пресс-формы для литья композитов бывают разных размеров и геометрий и изготавливаются из различных материалов, таких как сталь, алюминий и инвар. Традиционно использовались ручная шлифовка, пескоструйная обработка или химическая очистка, но этим методам присущи недостатки. Например, шлифовальная очистка производит пыль и летучие вещества, которые влияют на здоровье сотрудников и могут вызвать деградацию поверхности пресс-формы, преждевременный износ и накопление остатков. Пескоструйная обработка или химическая очистка являются высококоррозионными процессами, которые могут повредить пресс-форму и со временем изменить ее форму.

Лазерная очистка использует высокоэнергетические импульсные лазеры для точного удаления смол, остатков производства, разделительных составов, оксидов, масел и других веществ. Технология гарантирует, что подложка не повреждается, и значительно продлевает срок службы формы. Партнер MRJ Tianjin Company специализируется на интеграции лазерной очистки с роботами и портальными системами, указывая на то, что на рынке есть много решений, которые отвечают потребностям промышленной очистки. Например, автоматическая система лазерной очистки может обрабатывать большие конструкции со сложными поверхностями до 22 квадратных метров в час, а также может использоваться для подготовки к склеиванию и неразрушающего контроля обработки поверхности панелей из армированного углеродным волокном пластика (CFRP).

Основные принципы лазерной очистки
Лазерная очистка удаляет поверхностные материалы посредством абляции. Наносекундные лазерные импульсы направляются на целевой материал, а загрязняющие вещества сублимируются и удаляются без повреждения структуры подложки за счет точного управления такими параметрами, как длина волны, ширина импульса и интенсивность энергии. Процесс сочетает в себе термическую абляцию, фотолитическую деградацию и эффекты ударной волны. Из-за разной скорости поглощения лазерной энергии различными материалами параметры необходимо корректировать в соответствии с материалом формы.
Системы лазерной очистки имеют два режима работы: импульсные лазерные очистные машины используют короткие импульсы для точной очистки, подходящие для удаления тонких пленок и остатков, которые должны удерживать подложку; непрерывные лазеры обеспечивают непрерывный луч, подходящий для удаления толстых покрытий, таких как ржавчина и краска с металлических инструментов.

Способность технологии лазерной очистки точно очищать металлы, пластики и композиты способствовала ее широкому внедрению в промышленное производство. Кроме того, растущий спрос на мощные лазерные очистные системы, переход к экологически чистым и неразрушающим методам очистки и гибридным технологиям обработки привели к появлению более автоматизированных решений, и именно в этом направлении MRJ-Laser делает дальнейшие разработки.

«Обладая опытом в области композитов, автоматизации и лазерной очистки, MRJ-Laser постоянно оптимизирует спектр услуг лазерной очистки и систем в соответствии с потребностями отрасли и технологической эволюцией», — сказал Дайс Фенг, генеральный директор MRJ-Laser.

Типичным примером является разработанная нами система MRJ с возможностями лазерной очистки. Это высокоскоростное автоматизированное решение для сквозного изготовления композитных изделий позволяет резать, сортировать, подбирать, формовать, размещать, консолидировать и проверять до 20 метров сухих слоев углеродного волокна и других композитных материалов с помощью набора концевых эффекторов. Система может быть оснащена дополнительным автоматическим модулем лазерной очистки для очистки пресс-форм после распалубки композитных деталей, что добавляет дополнительный уровень эффективности к процессу.

Поддержка лазерной очистки для этой системы — серия MRJ-FL, от маломощных моделей 30–100 Вт до мощных FL-C1500 и FL-C2000 для больших площадей толстых материалов. Эта серия подходит как для очистки малых, так и больших пресс-форм и оснащена системой удаления отходов. Например, модели мощностью 300, 500 и 1000 Вт могут выполнять высокоскоростную очистку пресс-форм для шин за 30 минут. Его точность позволяет пользователям безопасно очищать микропружинные вентиляционные отверстия и избегать проблемы закупорки вентиляционных отверстий полости пресс-формы, вызванной традиционными методами, такими как пескоструйная обработка.

Как динамичная и быстро развивающаяся технология, лазерная очистка становится все более широко используемой производителями по всему миру. Ее преимущества и области применения обширны и постоянно расширяются, достигая высокой точности и высокой эффективности при очистке инструментов и деталей. Особенно в производстве композитных материалов эта технология может эффективно удалять такие загрязняющие вещества, как эпоксидные смолы, полиэфиры, винилэфирные смолы и разделительные составы, сохраняя основную структуру пресс-формы, что позволяет многократно использовать инструмент, значительно повышая эффективность производственного цикла.