你需要知道的三件事，以创建强大，可靠的联系与激光清洁

制造商一直在寻求创造更坚固、更耐用、更可靠的产品，在汽车和航空航天领域，轻量化的产品。为了实现这一目标，他们经常升级并替换材料系统，使用密度更低、耐温性更好、耐腐蚀的金属合金。这是他们在市场上获得竞争优势的方式。

事实上，这只是故事的一半。

一个更强大的战略优势是对产品的强度、耐用性和可靠性有可量化的确定性。

用更坚固的材料替换旧材料是一个好的开始，但这也需要新的组装过程，这需要更高的表面准备和清洁，以创建更坚固的结构。铝合金等金属和碳纤维高分子复合材料等先进材料通常用于汽车和航空制造，它们需要通过粘接来减轻重量(使用紧固件时重量会增加到结构上)，并创造更可靠的连接。

传统的铝表面制备技术包括喷砂、溶剂擦拭，然后是研磨(用精练垫)或阳极氧化。粘接剂粘接开启了更多自动化过程的大门，而这些传统的表面处理并不那么兼容。

阳极氧化在航空航天应用中更常见，这种更昂贵和严格的制备是用来满足严格的规格。喷砂和人工磨耗技术的内在可变性表明，一个更可控的过程是有序的。

激光清洗或激光烧蚀作为一种更加精确、环保、自动化和有效的处理金属和复合材料表面的方法填补了这一过程空白。在这些材料表面发现的污染物很容易用激光治疗去除。

因为激光清洗是如此强大，所以了解它对你的表面有什么影响是至关重要的。正确处理的表面和未处理或过度处理的表面之间的区别是很难评估的。通过与激光治疗本身一样灵敏和精确的定量治疗验证技术，制造商可以确信他们的金属和复合表面已经完全做好了粘接的准备。

1 -什么是激光清洗?

激光治疗是一种非常精确的热清洗技术，其工作原理是通过聚焦的、通常是脉冲的激光束去除(消融)材料表面的微小部分。激光照射表面以去除原子，并可用于在非常硬的材料上钻非常小的深孔，在表面产生薄膜或纳米颗粒。

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在循环视频中，你可以看到处理和未处理表面之间的显著差异。该视频显示，通过激光处理清理一个铝离合器组件，清除氧化物和其他污染物，以创造一个极其清洁和可粘接表面。

视频的调整激光系统

这种表面清洁过程非常有效，因为它能够针对污染物和残留物的小层。铝表面含有氧化物和润滑油，对粘合剂连接有害，复合材料通常保留残留的模具释放物和其他硅污染物，不能与粘合剂形成牢固的化学结合。

当一种粘合剂被应用到一个有这些残留物的表面时，它会试图以化学方式附着在材料的几层分子层的油和硅树脂上。这些粘结极弱，在性能测试或产品使用过程中不可避免地会失效。当接头在表面和胶粘剂或涂层相遇的地方断裂时，这被称为界面失效。搭接剪切试验中的粘聚破坏是指断裂发生在粘接剂内部。这表明一种非常牢固的粘结和组装结构具有弹性和持久性。

这些经过激光处理的复合材料样品的内聚失效表明材料两侧的粘合剂被粘接。

这些未处理的复合材料样品的界面破坏表明，粘合剂只粘在一侧，而完全不粘在另一侧。

当你的粘合失败时，你有一个不会白白放弃的界面。表面处理的目的是修改表面，以清除污染物，并创造或揭示一个表面，将能够与粘合剂的化学熔合，以持久和可靠的粘结。

2 -为什么要用激光清洗?

关于激光表面处理提高附着力的方法，已有大量的研究。例如,发表在粘附杂志上的一篇论文探索了与传统方法相比，激光清洗能增强多少关节强度。

实验结果表明，与未处理和阳极处理的基体相比，预粘接激光表面处理显著提高了改性环氧树脂结合铝试样的剪切强度。当激光能量为0.2 J/Pulse/cm2左右时，合金单搭接剪切强度比未处理铝合金提高了600 ~ 700%，比铬酸阳极氧化提高了40%。

在处理过程中，随着激光脉冲数的增加，失效模式由粘着型向内聚型转变。后一种现象与电子显微镜显示的形态变化和俄歇和红外光谱显示的化学修饰有关。”

激光烧蚀的另一个有趣的效果是，它必须产生一个不会随时间退化的表面。

调整激光系统在研究激光清洁如何以惊人的方式与表面相互作用方面做了大量工作。对铝进行激光处理后，会在其表面产生微小的弹坑，这些弹坑会熔化并几乎同时凝固成一层微晶层，这种微晶层甚至比铝本身更耐腐蚀。

看看下面的图表，它显示了使用激光处理的铝和化学处理的铝之间的剪切强度的差异。随着时间的推移，由于表面暴露在潮湿的环境中，化学处理的表面粘结能力显著降低，因为湿气开始腐蚀表面，而激光处理的表面在暴露几周后仍保持其耐腐蚀能力。

注意你正在处理的材料类型对表面耐久性的影响是很重要的。并不是所有激光处理的表面都能像上面图表中的铝那样持久。

钛激光处理的航空航天机翼结构的应用有一个非常不同的结果。2004年发表在《国际黏附与胶粘剂杂志发现:

“…机械测试表明，持久的粘结只能提供一个环氧底漆后，预处理钛。表面处理后的接触角明显小于未经处理的表面，但在环境条件下，随着处理后的样品保存时间的延长，接触角也会增加。因此，在表面处理后的几个小时内，强调粘接或底漆应用的重要性。”

什么是nba直播欧宝 吗?接触角是测量一滴液体与材料表面的污染物和残留物相互作用时在表面上的行为。

3 -如何知道你的激光处理表面准备好粘附

接触角测量，就像在IJAA的论文中提到的，用来了解随着时间的推移处理的退化，是监测和验证激光清洗过程的一种非常好的方法。

接触角测量对激光处理的表面上发生的分子变化是敏感的。放置在表面上的液滴的上升或下降与表面上的微观污染量有确切的关系。接触角测量是粘附的一个无情的指标，可以提供清晰度和能见度，如何对齐处理强度与材料的清洁需求。

例如，下面的图表(来自由NASA和BTG实验室的科学家在应用光谱学杂志)表示表面已暴露于硅酮。利用激光诱导击穿光谱(LIBS)来确定硅碳比Y轴(如图所示)的图表显示了激光强度的增加X轴(如图所示),比率约为100毫瓦的电力和硅胶的表面基本上是免费的。

接触角的测量与光谱法检测到的污染物水平的变化密切相关。大多数对表面污染物的精确测量都是用制造商无法购买的设备完成的，也无法用于实际生产的实际部件。

接触角的测量可在处理前和处理后立即在生产线上进行手册或自动化测量工具。就像激光清洗由于大批量、高精度制造的自动化需求而取代了过时的表面制备方法一样，接触角测量也使主观的、不精确的表面质量测试如达因油墨和水破测试过时。

强度性能测试只检查正在加工的材料的一个样品，增加废品率，而没有给出任何如何创造更强的粘结的指示。接触角，当在整个生产线上使用时，可以准确地指出流程需要调整的地方，并可以提供需要调整的内容和程度。

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