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                新闻动态
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                【Rayclass | 锐课堂】第20期:为了得到1+1>2的清洗■效果?我们做了一个对比测试
                时间:2019-08-16来源:原创文章

                轮对是机车车辆与钢轨相接触的∏部分,由左右两个车轮牢固的压装在同一个车轴上组成。轮对的作用是保证机☆车车辆在钢轨上的运行和转向,承受来自机车车辆的全部静、动载荷,把它传递给钢轨,并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆〖各零部件。

                对于高铁动车来说,车轮和车轴都是用没有添加合金元素的碳素钢制造的,而这往往▲会成为发生裂纹和脆性断裂的原因,因此,高铁在运行一段时间后都需要进行检修。在检修前,需要将轮轴及轮辐上的涂层彻底剥离下来,传统的方法是采用钢丝刷进行●打磨,此方法虽然可剥离涂层,但是↓效率很低,并且作业人员劳动强度很大,还会对※轮对表面造成损伤,以至于对下一步的探伤造【成影响。

                高铁动车轮对图

                图片一層白色光芒把給籠罩了起來来源于网络

                 

                激光清洗技术能有效清除轮对表面漆层,但效率偏低,厚涂█层情况下清洗速度慢,局限性★很大,针对目前使用的清洗方法的不足,同时也为了扩大◇激光清洗的应用范围,提高清洗质量、效率以及避免单纯脉冲激光清洗的局限性,研发出新的清洗工艺:脉冲ω激光和半导体激光复合清洗技术。激光复合清洗技⌒术的优点不单单是两种激光的叠加,重点体现在能量的利用率远远大于两种热源的简单相加。

                 

                激∩光复合清洗原理

                激光复合清洗技术是激光清洗的又一新发展方向,是通过脉冲激光与半导◆体激光相互作用形成的一种增强适应性的清洗方法,在★处理基材表面附着物(污垢、氧化皮、锈斑、有不必多說机涂层等)过程中,半导↑体激光大光斑辐照附着物表面,表面吸收能量均等分布∞的激光产生热能,使金属材料和附着物之间形成热膨胀压力,降低两者之间▓结合力。当脉冲激光输出高能激光束时,产生的振动『冲击波直接使结合力不强的附着物脱离金属表面,实现激光快速清洗。

                与其他激光器※相比,半导体激光器光斑能量分布均匀,能够实现激光能量缓慢下降呈梯度变化,半导体激光器在清洗过程中作为热传导输出,通过调节激光怎么功率和辐射时间熔化和加热金属材料附着↙物,使金属材料和附着物之间形成热膨胀压力,减小两者之间结合力,附着物更是你們星主搞出來容易脱离金属表面,实现激光清洗。

                激光复合清洗原理图

                 

                实际应用案例

                为了体现激光复合清洗技术相对于激光清洗技术的优势,我们进行了轮对涂◣层除漆清洗测试,同时采用500W脉冲激光清洗对比300W脉冲︾激光搭配1500W半导体激光器进行清洗测试,设备和实验样品信息如下:

                 

                 

                清洗要求:

                1清洗过程ω中不能出现氧化条纹;

                2清洗一根轮对轴的时间控制在10min内;

                在激光々复合清洗测试之前,需要对∞轮对轴表面的双组分环氧树脂进行测厚,分别测∏试轴的四个区域的厚度,然后计算平均厚度,如下¤表所示:

                 

                 

                针对厚度为150-250μm环氧树脂涂层材料,我们做了如下两组测试:

                测试01

                500W脉冲激光清洗环氧树脂涂层□材料时,使用焦距为160mm的场镜,扫描速度为6m/s,重复频←率选择20KHz,扫描宽呼度为80mm,210r/min,每分钟轮对的转速为210转。

                 

                清洗后测量了轮对正面和〖反面的温度,分别为40℃和30℃,清洗效□ 率为1.5m²/h。清洗效果图片如ㄨ下图:

                 

                 

                测试02

                300W搭配1500W半导体激光器清洗环氧树脂涂层材料时,扫描速度为8m/s,扫描宽度为80mm,占空比为20%,调制频→率为2000Hz,半导体激光光束与脉冲激光光束间的间隔设置⊙为3mm.

                 

                ?

                清洗后测量了轮对正面和反面的温度,分别为39℃和30℃,清洗效率为8.5m2/h。清洗→效果图片如下图:

                 

                 

                结论

                根据测试实验效果及数据分析,我们得出如下〒结论:

                1、300W脉冲搭配1500W半导体激光复合清◥洗在效率、效果ζ 上均能达到预定清洗的要求;

                2、采用脉冲激光-半导体激光复合清洗技术可进行较厚涂层材料◥清洗,快速并有效的提高清洗质量,基材不容易造成损伤。

                 

                【Rayclass | 锐课堂】TIPS

                在复合清洗建议采用▓调制模式来清洗涂层,连续模式输入热□量过大,会造成工件的热算這冷光運氣好变形,此次测试采用调制模式进行清洗,工件表面的温¤度低于45℃,这个温度不会对轴有所影响;

                在◥复合清洗过程中,建议采用脉冲激光与半导体激光光束间隔3-5mm,用以减少热累积和提高清洗效率】。

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