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析塔SITA表面清潔度檢測儀在激光清洗,激光焊接和激光器生產的應用

發布于:2021-07-21T16:07:23 閱讀次數:99

德國析塔SITA表面清潔度檢測儀廣泛運用在高功率激光器生產,激光清洗和激光焊接行業中。

高功率激光器生產,激光清洗,激光焊接需要監控金屬表面清潔度

高功率激光器生產中,激光器安裝在一個密封的鋁制金屬腔體內里,經過清洗后的金屬腔體如存在油污、清洗劑等各類有機污染物殘留,在日后的激光設備使用過程中,腔體內殘留的油污等污染物會慢慢揮發并覆蓋到激光器內的關鍵元件比如各類鏡片(全反鏡、半反鏡、擴束鏡、聚焦鏡等)上,進而影響激光輸出功率。因此對清洗后的金屬腔體進行清潔度檢測是必要的,通過檢測以提高良品率并可以指導清洗工藝的改善。

高功率激光器

激光清洗具有無研磨,非接觸,無熱效應的特點,在工業生產清洗中發揮重要作用。激光清洗通過激光束從固體表面去除材料,在低激光通量下,材料被吸收的能量加熱并蒸發或升華,在高激光通量下,材料通常會被轉換為等離子體。對工件進行激光清洗后,進行后續工藝如焊接,電鍍,噴涂等,這些后續的工藝對工件表面清潔度都有要求,因此在激光清洗過程中檢測量化工件表面的清潔度至關重要。

激光焊接工藝是一種無污染的加工方法,改善傳統焊接工藝中存在的諸多缺點,成為工業生產領域的重要加工技術。在進行激光焊接工藝中,工件表面油污情況會影響焊接工藝,一般情況下,在進行焊接前會對工件表面進行清洗,如果沒有清洗干凈,焊接時,在高溫作用下油污中的碳氫化合物會分離,碳與氧結合生成CO,從而間接導致焊接氣孔。激光焊接的冷卻速度太快,氫氣孔問題更加嚴重,并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產生的孔洞。因此,在進行激光焊接前加入對工件表面清潔度檢測非常重要,可以有效減少焊接時出現氣孔問題。

德國SITA析塔表面清潔度儀可以量化檢測金屬表面清潔度

德國SITA析塔表面清潔度儀可以量化檢測金屬表面清潔度,通過熒光檢測出金屬表面諸如油漬,油脂,冷卻潤滑劑,手指紋及蠟等污染物,測試結果可為清洗時間、清洗劑選擇和浸泡溫度等整個清洗過程的優化提供量化依據。

德國析塔SITA表面清潔度檢測儀

析塔SITA表面清潔度檢測儀原理---共焦法

德國析塔SITA清潔度儀采用共焦法,通過特定波長的UV光源發出的熒光對金屬件表面進行無損快速測量,內置的傳感器精準探測污染物引起的熒光強度,該熒光強度的大小取決于基材表面有機物殘留情況,從而能精準量化檢測金屬表面清潔度。

熒光是一種發光形式,指在原子或分子激發后發光,在光子發射(光)的情況下,它被稱為光致發光。熒光機理如下圖所示。為了激發熒光,采用紫外光源照射工件表面。工件表面上的污染物吸收高能量輻射①。受光子激發,污染物的電子達到更高的能級激發態②,激發的分子與其環境碰撞并釋放一小部分吸收的能量③,剩余能量作為發射進行釋放④,并且電子從激發態返回到其最初狀態。發射的光子能量較低,因此釋放了長波⑤。紫外線激發熒光,當污染物電子吸收了光子后能量提高,形成電子云層躍遷,由低能級躍遷到高能級,但在高能級的狀態是不穩定的,它回到最初的能級,并釋放出能量。由于部分能量轉化為熱量消耗了,所以發射的光子能量降低,波長變長。

德國SITA析塔清潔度儀原理

德國析塔SITA清潔度儀采用RFU值來衡量工件表面清潔度情況,RFU是相對熒光單位,常被用于做表面殘留污染物檢測,數值越大,則表明測試點的各類有機污染物(拉伸油、切削油、清洗劑、脫模蠟、膠黏劑、助焊劑等)殘留量越大。

德國析塔SITA表面清潔度檢測儀測試案例

案例1:某國內知名鋰電池公司使用析塔SITA清潔度儀測量電芯外殼鋁制原材料在設置不同強度功率激光及不同脈沖寬度情況下,經過激光清洗劑清洗后的表面清潔度情況,其中電芯外殼鋁制原材料的污染物涉及到手指印、人為涂覆的油污,肉眼看不到的膠等污染物,通過使用德國SITA析塔清潔度儀測量后,可以得到一些有參考意義的數據,比如肉眼看不到的膠污染物殘留清潔度值在5000RFU以上,而經過激光清洗后,清潔度值可以降低到1RFU以內,測試條件符合預期效果。進而得出結論:可以通過德國SITA清潔度儀判斷供應商來料的零件是否“干凈”,并可指導激光清洗機參數的調整以達到更優的清洗效果。

德國析塔SITA表面清潔度儀案例

案例2:某國內生產無掩膜激光設備廠家。該廠家用超聲波清洗激光器的鋁制金屬腔體,用析塔SITA清潔度儀測試后,清潔度值50~300RFU之間。同時,現場測試用無塵布擦拭酒精后手工擦拭金屬鋁蓋的清洗效果,清潔度值在10RFU值以內,測試結果發現手工酒精擦拭的清潔效果比超聲波清洗工藝好。

德國析塔SITA清潔度儀無掩膜設備案例

通過使用表面清潔度儀,可以快速量化工件表面清潔度測試結果,幫助判斷工件表面干凈程度是否符合后續工藝的要求,有效避免了人為判斷造成的測量誤差,保證成品質量達到要求。

翁開爾是德國析塔SITA中國總代理,負責德國析塔SITA表面清潔度檢測儀,全自動動態靜態表面張力儀以及全自動泡沫分析儀等產品在中國的銷售和技術支持,歡迎致電【400-6808-138】咨詢。

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