パルスレーザー洗浄機と連続レーザー洗浄機の違いは何ですか?

現在、主な主流のレーザー洗浄機は 2 つあります。1 つはパルス レーザー洗浄機で、もう 1 つは連続レーザー洗浄機です。

多くの産業用エンド ユーザーは、それらの違いを知りません。また、それぞれの用途に適したタイプを選択する方法も知りません。

両者の主な違いは、使用されるレーザーが異なることです。 パルスレーザークリーナーはパルスレーザートランスミッターを使用し、連続レーザークリーナーは連続レーザートランスミッターを使用します。 どちらも下地の表面の汚れを落とすことができます。 パルスレーザー洗浄機は、汚れを洗浄した後、基板への損傷をゼロにすることができます。これは、基板の表面に高い要件がある製品の洗浄に適しています。 連続レーザー洗浄機は高効率で、鋼板のサビ取り、塗装のはがし、造船所のサビ取りなど、大面積の洗浄に適しています。

100W/200Wパルスポータブルレーザー洗浄機

1000W/1500W/2000W連続レーザー洗浄機

産業用ユーザーが適切なレーザー洗浄技術を選択する際の参考になることを期待して、連続レーザーとパルス レーザーのレーザー洗浄アプリケーションの比較テストを実施し、それぞれの特性と適用可能なアプリケーション シナリオを分析しました。

試験対象

1. レーザー光源

レーザーのモデルは、パルスレーザーのYDFLP-CL-200-12-Aと連続レーザーのCW-RBW-2000です。 表 1 は、2 つのレーザー光源の詳細なパラメーターの比較を示しています。

表 1. パルスレーザーと連続レーザーのパラメーターの比較

2. 資料

実験に用いたサンプル１はアルミニウム合金板であり、アルミニウム合金板のサイズは縦横４００ｍｍ×高さ４００ｍｍ×４ｍｍである。 サンプル2は炭素鋼の平板で、炭素鋼の寸法は縦横400mm×高さ400mm×10mmです。 サンプルの表面には白い塗料が吹き付けられており、サンプル 1 の塗料の厚さは約 20 μm です。 サンプル 2 の表面の塗装厚は約 40 μm です。

テスト結果

2 種類のレーザーを使用して 2 つの材料の表面の塗装除去実験を行い、レーザー洗浄パラメーターを最適化して、最適なパルス幅、周波数、スキャン速度、およびその他のパラメーターを取得します。 最適化された実験条件下での洗浄効果と効率を比較します。

1. パルスレーザー洗浄塗料実験

パルス光塗料除去実験では、レーザーの出力は 200W、使用したフィールド ミラーの焦点距離は 163mm、レーザーの焦点スポットの直径は約 0.32mm です。 . 1 つのクリーニング ブロックの面積は 13mmx13mm で、充填間隔は 0.16mm です。 アルミニウム合金の表面を塗装する場合は、レーザー スキャン クリーニングを 2 回繰り返し、炭素鋼の表面を塗装する場合は、レーザー スキャン クリーニングを 4 回繰り返します。 光スポットの縦方向および横方向の重畳率が 50% であるという条件の下で、レーザー パルス幅、周波数、およびレーザー走査速度のパラメーター (表 2 を参照) がクリーニング効果に及ぼす影響をテストします。 アルミニウム合金表面の塗装剥離実験の効果を図1に、炭素鋼表面の塗装剥離実験の効果を図2に示します。

表 2. アルミニウム合金と炭素鋼の表面塗料のパルス レーザー クリーニングの実験パラメーター

図 1. さまざまなレーザー パラメータでパルス レーザーによって洗浄されたアルミニウム合金表面の塗装層の比較

形。 2 異なるレーザー パラメータでパルス レーザーによって洗浄された炭素鋼表面の塗装層の比較図

実験結果は,同じ周波数の下で,短いパルス幅は,長いパルス幅と比較して,アルミニウム合金と炭素鋼の表面の塗料層を容易に除去できることを示した。 同じパルス幅では、周波数が低いほどマトリックスを損傷しやすくなります。 周波数が一定以上になると、周波数が高いほど塗膜除去効果が悪くなります。 実験結果は、パルス レーザー クリーニング アルミニウム合金表面ペイント層の最適パラメーターは 15 # (レーザー出力 200W、パルス幅 100ns、周波数 60kHz、スキャン速度 9600mm/s) であり、炭素鋼表面ペイント層のクリーニングの最適パラメーターであることを示しています。 13 # (レーザー出力 200W、パルス幅 100ns、周波数 40kHz、走査速度 6400mm/s)。 これらのパラメーターは両方とも、塗料層をきれいに取り除き、基本的にサンプル基板を損傷します。

2. 連続レーザー クリーニング ペイントの実験

連続光塗料除去実験では、レーザーの出力は 50 パーセント、デューティ サイクルは 20 パーセント (200W の平均出力に相当)、周波数は 30kHz です。 使用したフィールドミラーの焦点距離は220mmで、レーザー集光スポットの直径は約0.2mmです。 1枚の洗浄面積は13mm×13mm、充填間隔は0.1mm。 アルミニウム合金表面の塗装層を洗浄する場合は、レーザー スキャンを 2 回繰り返し、炭素鋼表面の塗装層を洗浄する場合は、レーザー スキャンを 4 回繰り返します。 洗浄効果に対するレーザー走査速度の影響は、レーザー出力、デューティ サイクル、および周波数が一定の条件下でテストされます。 アルミニウム合金表面塗装除去の洗浄パラメータを表 3 に、洗浄効果を図 3 に示します。炭素鋼表面塗装除去の洗浄パラメータを表 4 に、洗浄効果を図 4 に示します。

表 3. アルミニウム合金表面塗料の連続レーザー洗浄の実験パラメータ

表 4. 炭素鋼表面塗料の連続レーザー洗浄の実験パラメータ

図 3. さまざまなレーザー スキャン速度で連続レーザーによって洗浄されたアルミニウム合金表面の塗装層の比較

形。 4 異なるレーザー走査速度での炭素鋼表面の連続レーザー洗浄塗料の比較図

実験結果は、レーザー走査速度が遅いほど、同じレーザー出力と周波数の下で基板への損傷が大きくなることを示しています。 スキャン速度が一定以上の場合、スキャン速度が速いほど塗料除去効果が低下します。 実験結果は、アルミニウム合金表面塗料層の連続レーザー洗浄の最適パラメータは、21 # (レーザー出力 200W、周波数 30kHz、走査速度 2000mm/s) および 37 # (レーザー出力 200W、周波数 30kHz、走査速度 3400mm/s) であることを示しています。 s)。 これらの 2 つのパラメーターは、炭素鋼表面のコーティングを除去するだけでなく、サンプル基板への損傷も少なくします。