Kết quả và phân tích tham số tối ưu hóa
1. So sánh các điều kiện làm sạch vĩ mô
Kết quả các thông số tối ưu làm sạch lớp sơn trên bề mặt hợp kim nhôm bằng ánh sáng xung được thể hiện trên Hình 5a và kết quả các thông số tối ưu làm sạch lớp sơn trên bề mặt hợp kim nhôm bằng ánh sáng liên tục được thể hiện trên Hình 5b . Sau khi làm sạch bằng ánh sáng xung, lớp sơn trên bề mặt của mẫu được loại bỏ hoàn toàn, bề mặt của mẫu xuất hiện màu trắng kim loại và hầu như không có hư hại nào đối với chất nền của mẫu. Sau khi làm sạch bằng ánh sáng liên tục, lớp sơn trên bề mặt của mẫu đã được loại bỏ hoàn toàn, nhưng bề mặt của mẫu có màu đen xám và chất nền của mẫu cũng có hiện tượng nóng chảy vi mô. Do đó, việc sử dụng ánh sáng liên tục có nhiều khả năng gây hư hại cho chất nền hơn so với ánh sáng xung.
Kết quả thông số tối ưu làm sạch lớp sơn trên bề mặt thép cacbon bằng ánh sáng xung được thể hiện trên Hình 5c và kết quả thông số tối ưu làm sạch lớp sơn trên bề mặt thép cacbon bằng ánh sáng liên tục được thể hiện trên Hình 5d . Sau khi làm sạch bằng ánh sáng xung, lớp sơn trên bề mặt của mẫu được loại bỏ hoàn toàn, bề mặt của mẫu xuất hiện màu xám đen và thiệt hại cho chất nền của mẫu là nhỏ. Sau khi làm sạch bằng ánh sáng liên tục, lớp sơn trên bề mặt mẫu cũng được loại bỏ hoàn toàn, nhưng bề mặt mẫu có màu đen sẫm, bằng trực giác có thể thấy hiện tượng chảy lại lớn trên bề mặt mẫu. Do đó, việc sử dụng ánh sáng liên tục có nhiều khả năng gây hư hại cho chất nền hơn so với ánh sáng xung.
2. So sánh hình thái hiển vi
Từ Hình 6(a) có thể thấy sau khi làm sạch lớp sơn trên bề mặt hợp kim nhôm bằng ánh sáng xung, lớp sơn trên bề mặt mẫu đã được loại bỏ hoàn toàn và bề mặt mẫu ít bị hư hại. và không có đường laser. Trong khi sử dụng ánh sáng liên tục để làm sạch bề mặt mẫu, lớp sơn cũng bị loại bỏ hoàn toàn như trong Hình 6(b), nhưng hiện tượng chảy lại nghiêm trọng và các vạch laser xuất hiện trên bề mặt mẫu.
Từ Hình 6(c), có thể thấy rằng sau khi làm sạch lớp sơn trên bề mặt thép carbon bằng ánh sáng xung, lớp sơn trên bề mặt mẫu đã được loại bỏ hoàn toàn và bề mặt của mẫu tương đối nhẵn sau khi làm sạch. làm sạch với ít thiệt hại. Bề mặt của mẫu được làm sạch bằng ánh sáng liên tục, như trong Hình 6(d), và lớp sơn được loại bỏ hoàn toàn, nhưng bề mặt của mẫu có hiện tượng chảy lại nghiêm trọng và bề mặt của mẫu không bằng phẳng.
3. So sánh độ nhám bề mặt vật liệu
Hình 7 là biểu đồ so sánh độ nhám bề mặt sau khi loại bỏ sơn bằng laser. Có thể thấy từ Hình 7 rằng sau khi làm sạch lớp sơn trên bề mặt hợp kim nhôm bằng tia laser, ánh sáng xung ít gây hại cho bề mặt mẫu hơn, do đó độ nhám bề mặt của mẫu sau khi làm sạch gần bằng vật liệu ban đầu . Sau khi làm sạch bằng ánh sáng liên tục, bề mặt của mẫu bị hư hại nhiều hơn, do đó độ nhám bề mặt của mẫu sau khi làm sạch gấp 1,5 lần giá trị độ nhám của vật liệu ban đầu và 1,7 lần độ nhám bề mặt sau khi làm sạch bằng ánh sáng xung.
Sau khi làm sạch lớp sơn trên bề mặt thép carbon bằng tia laser, ánh sáng xung sẽ ít gây hư hại cho bề mặt mẫu hơn, do đó độ nhám bề mặt của mẫu sau khi làm sạch gần bằng hoặc thậm chí thấp hơn so với vật liệu ban đầu. Sau khi làm sạch bằng ánh sáng liên tục, bề mặt của mẫu bị hư hại nhiều hơn, do đó độ nhám bề mặt của mẫu sau khi làm sạch gấp 1,5 lần giá trị độ nhám của vật liệu ban đầu và 1,7 lần độ nhám bề mặt sau khi làm sạch bằng ánh sáng xung.
4. So sánh hiệu quả làm sạch
Về khả năng loại bỏ sơn trên bề mặt hợp kim nhôm, hiệu quả loại bỏ sơn khi sử dụng ánh sáng xung cao hơn nhiều so với ánh sáng liên tục, gấp 7,7 lần so với ánh sáng liên tục. Hiệu suất làm sạch của ánh sáng xung là 2,77m²/h, trong khi của ánh sáng liên tục là 0.36m²/h.
Về khả năng loại bỏ sơn trên bề mặt thép carbon, hiệu quả loại bỏ sơn khi sử dụng ánh sáng xung cũng cao hơn so với ánh sáng liên tục, gấp 3,5 lần so với ánh sáng liên tục. Hiệu quả làm sạch của ánh sáng xung là 1,06m²/h, trong khi của ánh sáng liên tục là 0,3m²/h.
4. Kết luận
Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng cả tia laser liên tục và tia laser xung đều có thể loại bỏ lớp sơn trên bề mặt vật liệu để đạt được hiệu quả làm sạch.
Trong cùng điều kiện năng lượng, hiệu quả làm sạch của laser xung cao hơn nhiều so với laser liên tục. Đồng thời, laser xung có thể kiểm soát đầu vào nhiệt tốt hơn để ngăn chặn nhiệt độ quá cao của chất nền hoặc sự nóng chảy vi mô.
Laser liên tục có lợi thế về giá và khoảng cách về hiệu quả với laser xung có thể được bù đắp bằng cách sử dụng laser công suất cao, nhưng ánh sáng liên tục công suất cao có đầu vào nhiệt lớn hơn và thiệt hại cho chất nền cũng sẽ tăng lên. Do đó, có một sự khác biệt cơ bản giữa hai trong các tình huống ứng dụng. Đối với các ứng dụng có độ chính xác cao, kiểm soát chặt chẽ sự gia tăng nhiệt độ của chất nền và chất nền không phá hủy, chẳng hạn như khuôn, nên chọn laser xung. Đối với một số kết cấu thép lớn, đường ống, v.v., do khối lượng lớn và tản nhiệt nhanh nên yêu cầu về độ hư hại của chất nền không cao, có thể chọn tia laser liên tục.
