Laser puhdistus
Ilmailu- ja avaruusteollisuuden valmistajat käyttävät laserpuhdistusta metalli- ja komposiittipintojen kerrosten poistamiseen käsittelyä varten, pinnoitteiden tai korroosion poistamiseen sekä maalin poistamiseen suurista komponenteista tai koko lentokoneesta ennen uudelleenmaalausta.
Puhdistusprosessin aikana metallipinta absorboi ja haihduttaa laseria, jolloin saadaan aikaan pintamateriaalin ablaatio, lähes ilman vaikutusta sisäkerroksen materiaaliin eikä komponenttien satunnaisia lämpövaurioita. Kilotehotason pulssikuitulaserit soveltuvat erityisen hyvin nopeaan laserpuhdistukseen – niillä voidaan puhdistaa tehokkaasti ja tarkasti erilaisia materiaaleja, mukaan lukien keramiikka, komposiitit, metallit ja muovit.
Viime vuosina komposiittimateriaalien käyttö lentokoneissa on lisääntynyt, mikä on johtanut kasvavaan kysyntään metallien liittämiselle komposiittimateriaaleihin. Ilmailuteollisuudessa näiden kahden eri materiaalin yhdistämiseen voidaan käyttää liimoja. Vahvan sidoksen muodostamiseksi molempien pintojen käsittely on valmisteltava huolellisesti ennen liiman käyttöä.
Laserpuhdistus on ihanteellinen ratkaisu, koska sillä voidaan saavuttaa erittäin hallittuja ja toistettavia pintavaikutuksia, jotka takaavat tasaisen ja ennakoitavan tarttuvuuden. Perinteisesti tämä saavutetaan tuhoavilla räjäytystekniikoilla tai useiden kemikaalien avulla. Laserpuhdistus tarjoaa nyt kuitenkin yksivaiheisen menetelmän, joka ei ole vain kustannustehokkaampi ja tuottavampi, mutta jolla on myös pienempi ympäristövaikutus, koska myrkyllisiä kemikaaleja tai räjäytysmateriaaleja ei tarvita. Laserpuhdistuksen vaikutus komponentteihin on myös paljon lievempi kuin perinteisillä menetelmillä.
Maalinpoistossa lentokoneen metalli- ja komposiittiosien laserpuhdistus on myös edullisempaa kuin kemialliset kuorinta- tai puhallustekniikat. Käyttöiän aikana lentokone voidaan maalata uudelleen 4-5 kertaa, ja perinteisillä tekniikoilla maalin poistaminen koko lentokoneesta voi kestää viikon tai enemmän. Sitä vastoin laserpuhdistus voi lentokoneen koosta riippuen lyhentää tätä aikaa 3-4 päivään ja helpottaa työntekijöiden joutumista kosketuksiin osien kanssa. Lisäksi laserpuhdistus voi säästää huomattavia kustannuksia, kun sitä käytetään maalinpoistoon kemiallisen poistamisen tai puhalluksen sijaan – tuhansia puntia lentokonetta kohden voidaan säästää, koska vaarallisen jätteen määrä vähenee noin 90 prosenttia tai enemmän, mikä vähentää materiaalinkäsittelyvaatimuksia.
Lasershot-peening/laser shokkivahvistus
Metalliosien sisäinen jännitys voi johtaa lentokoneen osien (kuten suihkumoottoreiden tuulettimen siipien) metallin väsymisvaurioon, mikä voi aiheuttaa vaurioita tai vammoja. Tätä voidaan lievittää laserpeening-tekniikalla.
Tämän prosessin aikana laserpulssit suunnataan korkean jännityspitoisuuden alueelle, ja jokainen pulssi sytyttää pienen plasmaräjähdyksen komponentin pinnan ja päälle ruiskutetun vesikerroksen väliin. Vesikerros rajoittaa räjähdystä, mikä saa iskuaallot tunkeutumaan komponenttiin ja synnyttämään puristusjäännösjännitystä, kun niiden leviämisalue laajenee. Nämä jännitykset kompensoivat halkeilua ja muita metallin väsymisen muotoja. Perinteisiin prosesseihin verrattuna laservahvistus voi pidentää metalliosien käyttöikää 10-15 kertaa.
Laserhaukun käyttö ilmailuteollisuudessa on yleistymässä. Esimerkiksi LSP Technologies ja Airbus ovat yhdessä kehittäneet kannettavan laservahvistusjärjestelmän, joka on hiljattain testattu ja arvioitu Airbusin huolto- ja korjauslaitoksessa Toulousessa, Ranskassa.
Leopardin lasersuihkutusjärjestelmä pidentää väsymisikää estämällä syklisen tärinärasituksen aiheuttamien halkeamien esiintymisen ja leviämisen. Kuituoptisen säteen siirron joustavuus ja räätälöidyt työkalut mahdollistavat järjestelmän säteilyttämisen alueille, joihin lentokoneiden on vaikea päästä laserilla. Kumppanien mukaan tämä järjestelmä on läpimurto laservahvistusteknologiassa, joka edistää sen käyttöä, mukaan lukien suihkumoottorien siipien käyttöiän pidentäminen ja niin edelleen.
Myös Naval Fet Preparation Centerin (FRCE) itäosassa saatiin äskettäin päätökseen F-35B Lightning II -lentokoneessa onnistuneesti käytetty lasershokkivahvistusprosessi. FRCE käyttää tätä prosessia vahvistaakseen F-35B Lightning II:n runkoa lisäämättä ylimääräisiä materiaaleja tai painoa, muuten se rajoittaa sen polttoaineen tai aseen kantokykyä. Tämä auttaa pidentämään viidennen sukupolven hävittäjän elinikää, sillä se on lyhyt nousu- ja laskutyyppi, jota Yhdysvaltain merijalkaväki käyttää.
Tietoja HGTECHista
HGTECH on laserteollisuussovellusten edelläkävijä ja johtaja Kiinassa sekä arvovaltainen maailmanlaajuisten laserkäsittelyratkaisujen toimittaja. Suunnittelemme kattavasti laserälykkäiden laitteiden, mittaus- ja automaatiotuotantolinjojen sekä älykkäiden tehtaiden rakentamisen tarjotaksemme kokonaisratkaisun älykkääseen valmistukseen.
Ymmärrämme syvästi valmistusteollisuuden kehitystrendin, rikastamme jatkuvasti tuotteita ja ratkaisuja, noudatamme automaation, tietotekniikan, älykkyyden ja valmistusteollisuuden integroinnin tutkimista ja tarjoamme eri teollisuudenaloille laserleikkausjärjestelmiä, laserhitsausjärjestelmiä, lasermerkintäsarjoja, laserteksturointia täydelliset laitteet, laserlämpökäsittelyjärjestelmät, laserporakoneet, laserit ja erilaiset tukilaitteet Yleissuunnitelma erityisten laserkäsittelylaitteiden ja plasmaleikkauslaitteiden sekä automaattisten tuotantolinjojen ja älytehtaiden rakentamisesta.
