기관차 마찰 밀봉에 레이저 세정 적용

Jan 31, 2024

레이저 클리닝은 미래에 기존의 클리닝 방식을 대체할 새로운 '친환경' 기술이자 오염이나 소모품이 없는 새로운 산업용 클리닝 공정으로 파워 배터리 시스템, 변속기 등 다양한 부품 생산에 널리 사용되고 있다. 미크론 수준의 공정 정밀도와 무인 자동화의 통합 이점 덕분에 자동차의 베어링, 차축, 휠 림 및 타이어에 사용됩니다.

 

 

 

1
레이저 클리닝 원리

 

레이저 클리닝의 원리는 크게 열효과, 광박리, 진동의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 다양한 레이저 빔을 생성하기 위해 다양한 유형의 레이저를 사용합니다. 특정 파장에서 기판과 표면 오염 물질 사이의 레이저 에너지의 흡수 계수 차이를 이용하여 기판 물질과 표면 오염 물질이 에너지를 흡수하고 열팽창 및 분리를 겪습니다. 순간적인 고온으로 인해 먼지가 순간적으로 증발, 가스화 또는 분해되는 동시에 고체 표면에 초음파가 발생하여 기계적 공진이 발생하고 먼지 층이나 응축수가 진동하고 부서집니다.

003

원리도


샌드블라스팅이나 쇼트블라스팅과 같은 전통적인 산업용 세척 방법에 비해 레이저 세척의 특징은 비연삭 및 비접촉입니다. 열효과가 없고, 피세척물에 기계적 힘을 발생시키지 않으며, 피처리물의 표면을 손상시키지 않고, 기판을 손상시키지 않으며, 2차 오염을 일으키지 않습니다. 친환경적이고 친환경적이며, 소모품이 없는 청소 방법입니다.

 

 

 

2
마찰 산업용 레이저 클리닝 장비

장기간 사용하면 자동차 부품에 먼지, 녹, 기름 얼룩 등이 쌓이게 됩니다. 자동차 부품이 너무 더러운 경우 필터링 및 청소 효과가 떨어지고 과도한 불순물이 오일 실린더에 유입되어 부품 마모가 악화되고 결함 가능성이 높아질 수 있습니다. 자동차의 안전한 작동을 위해서는 휠 허브, 브레이크 패드, 브레이크 디스크, 엔진 커버 등 주요 부품을 정기적으로 점검하고 유지관리해야 합니다. 다양한 공작물과 구성품의 청결을 보장하는 것은 유지 관리 프로세스의 필수적인 부분입니다.

 

 

브레이크 패드 생산 공정에서는 플랫 마찰 후 스프레이 전에 브레이크 패드를 청소해야 하는데, 이는 출력이 크고 범위가 넓으며 일반적입니다. 따라서 우리는 강철 브러시, 샌드블래스팅 및 레이저 청소의 장점과 단점을 비교하기 위해 브레이크 패드의 청소 적용을 예로 들었습니다.

 

  • 청소 효율성:스틸 브러시 장비는 매끄럽게 연삭한 후 브레이크 패드 표면에 남아 있는 접착제를 깨끗하게 세척하지 못하여 다음 스프레이 성형 공정에서 피팅이 발생하게 되어 만족스럽지 못하다. 샌드블라스팅 장비와 레이저 세척 모두 평면 연삭 공정 후 표면 잔여물을 완전히 청소할 수 있습니다. 샌드블라스팅의 청소 속도는 레이저 청소의 청소 속도보다 빠릅니다. 그러나 플랫 그라인딩 전 오븐, 스프레이 성형 후 경화 공정 등 전체 생산 라인의 생산 시간을 고려하면 샌드블라스팅의 세척 속도는 중복됩니다. 여기 청소는 느리지만 생산 라인 속도에도 적응할 수 있습니다.

 

  • 에너지 소비:강철 브러시 기계의 에너지 소비량은 약 8KW/H로 세 가지 중 2위를 차지합니다. 샌드블라스팅 공정은 에너지 소비량이 높으며 총 에너지 소비량은 최대 70KW/H입니다. 샌드블라스팅 기계의 3개 모터(샌드블래스팅, 워킹, 스윙)의 에너지 소비량이 약 15KW/H 수준임에도 불구하고, 가스를 공급하는 공기 압축기의 에너지 소비량이 시간당 55KW에 달해 주요 에너지 소비처이기 때문이다. 당사의 레이저 클리닝 장비는 총 에너지 소비량이 7KW/H에 불과하며 이는 샌드블라스팅 장비의 10분의 1 수준이며 에너지 소비량은 세 가지 장비 중 가장 작습니다.

 

  • 경제 및 환경 보호:경제성 측면에서 샌드블라스팅 장비는 시간당 소모품으로 5KG의 석영사가 필요합니다. 사용 시간이 길어질수록 더 많은 소모품이 필요합니다. 국가 환경 보호 요구 사항이 점진적으로 개선됨에 따라 일부 지방 정부에서는 모래 세탁기를 비준수 유형의 환경 보호로 지정했습니다. 강철 브러시 장비와 레이저 청소 모두 전기만 필요하며, 레이저 청소는 자동화된 작업으로 인해 샌드블래스팅 및 강철 브러시에 비해 1-2 수작업을 절약할 수 있습니다. 환경 보호 및 저탄소 관점에서 볼 때 레이저 클리닝 장비는 소모품이 없고 배출물이 없으며 에너지 소비가 적고 소음이 없으며 저탄소 환경 보호 요구 사항을 충족하는 장비 중 하나입니다.

 

 

 

3
씰링 산업용 레이저 클리닝 장비

씰링 산업에서 레이저 클리닝의 적용에는 주로 금속 개스킷 생산 공정에서 스테인레스 스틸 스트립 표면의 오일 얼룩 제거, 씰링 링 몰드 표면의 오일 얼룩 및 잔류 접착제 청소 및 표면 개질이 포함됩니다. 특수 밀봉 재료. 씰에는 O-링 씰, 스켈레톤 오일 씰, 씰 와셔 등 다양한 유형이 있습니다. 레이저 빔을 조사하면 실링 개스킷의 기름 얼룩이 순간적으로 증발하여 금속에서 벗겨져 청소 효과를 얻을 수 있습니다.


와인딩 머신에 들어가기 전에 금속 권선 개스킷은 스테인레스 스틸 코일 표면에 부착된 유막을 청소해야 합니다. 기존 공정에서는 일반적으로 표면 처리를 위해 화학적 침지를 사용합니다. 이 과정에서 레이저 클리닝은 클리닝 효과에 대한 제조업체의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 적용 시 가장 큰 어려움은 대역폭과 생산 라인 속도를 조정할 수 없다는 것입니다. 일반적으로 레이저 클리닝 장비의 너비는 150-200mm 사이인 반면, 스테인레스 스틸 스트립의 너비는 1100-1500mm 사이입니다. 그리고 강철 코일 청소의 생산 속도는 너무 빠르며 일반적으로 10M/min 이상이며 이는 레이저 청소의 적응 속도보다 약 10배 빠릅니다. 당사는 자체 개발한 초광폭 레이저 클리닝 장비를 통해 클리닝 폭 적응 문제를 해결할 수 있습니다. 생산 라인 속도 측면에서 프로세스 적용을 해결할 수 있지만 현재 산업 솔루션 비용이 너무 높으며 추가 최적화가 필요합니다.

 

실링링 금형 표면의 기름얼룩 및 잔여 접착제 청소에 응용하여 브레이크 등 다양한 형태의 평면금형에 적합한 3차원 5축 운동과 높은 자유도를 갖춘 평면금형 레이저 클리닝 장비를 개발하였습니다. 마찰 산업의 패드 금형과 밀봉 산업의 밀봉 링 금형. 여러 번 프레스한 후 방청유를 제거하고 금형 캐비티 표면의 잔류 잔여물을 청소할 수 있습니다. 복잡한 금형에 맞게 변위 기계를 추가할 수 있습니다. 세척 과정에서 전기 도금층을 유지하여 블레이드 패턴을 보호하고 금형의 수명을 연장할 수 있습니다. 샌드블라스팅 세척에 비해 환경친화적일 뿐만 아니라 금형 캐비티가 손상되지 않도록 보장하여 제품 불량률을 줄입니다.

 

비금속 씰링 개스킷은 씰링 산업의 또 다른 주요 범주입니다. 이 제품은 1064-1080nm 파장 범위의 파이버 레이저에 대해 강한 흡수율을 갖고 있어 일반적인 상황에서는 손상을 일으킬 수 있습니다. 고무재료의 표면에 펄스레이저를 가하면 10%의 손상이 발생할 수 있는 등 공정용으로는 적합하지 않습니다. μ 손상은 약 m 정도이나 일부 특수재료의 변형방법으로도 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 폴리메틸하이드로실록산이 부착된 고무 재료는 코팅을 제거하는 동안 표면 마찰 계수를 35mN/m로, 표면 장력을 38dyne/cm 이상으로 향상시킬 수 있습니다.

 

동시에 레이저 클리닝은 산화물 층을 청소하고 세라믹 및 복합 재료의 밀봉 구성 요소를 거칠게 만드는 데 좋은 성능을 보여 주며 금속 표면의 실란트 제거에서도 만족스러운 결과를 얻었습니다. 레이저 클리닝은 레이저 흡수율이 다르기 때문에 재료가 다른 제품을 적용할 때 성능이 다르다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 몇몇 특수 밀봉재의 표면 개질을 위한 보조 공정으로도 사용될 수 있습니다.

004