CN111672832A - 一种用于铝合金的激光清洗装置及方法 - Google Patents

一种用于铝合金的激光清洗装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111672832A
CN111672832A CN202010511764.2A CN202010511764A CN111672832A CN 111672832 A CN111672832 A CN 111672832A CN 202010511764 A CN202010511764 A CN 202010511764A CN 111672832 A CN111672832 A CN 111672832A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum alloy
laser
base
shaped cold
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010511764.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张可召
何超威
张伟达
严春妍
包晔峰
傅强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Campus of Hohai University
Original Assignee
Changzhou Campus of Hohai University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Campus of Hohai University filed Critical Changzhou Campus of Hohai University
Priority to CN202010511764.2A priority Critical patent/CN111672832A/zh
Publication of CN111672832A publication Critical patent/CN111672832A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0042—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/04—Cleaning by suction, with or without auxiliary action

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于铝合金的激光清洗装置及方法，包括固定装置、U型冷排管和吸尘器；所述固定装置包括底座、固定块、挡板和螺纹杆；所述固定块固定在底座一侧，所述挡板固定再底座另一侧，所述螺纹杆穿过挡板上的通孔与代清洗铝合金活动连接；所述U型冷排管安装在底座内部，U型冷排管的进口和出口设置在底座的同一侧面；所述吸尘器安装在挡板一侧的底座上。本发明利用冷却装置中的液氮带走激光清洗时基体材料所积累的热量，防止其内部原始组织结构因热量积累过多而发生改变，影响材料性能。

Description

一种用于铝合金的激光清洗装置及方法
技术领域
本发明所涉及的一种用于铝合金的激光清洗装置及方法，属于激光清洗技术领域。
背景技术
铝合金由于密度小，强度高，具有优良的导热性、导电性，而被广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。但铝合金表面因受空气氧化，会产生一层致密的氧化膜，在一些含有铝合金的精密仪器中，这层氧化膜会影响仪器的性能，增大测量误差，例如分析天平，其中的铝合金传感器表面的氧化膜会使传感器产生微小形变，影响测量精度。
与传统的机械打磨及化学腐蚀等清洗方法相比，激光清洗技术具有效率高，对基体损害小，绿色环保等优势。但利用激光清洗处理铝合金氧化膜时，其带来的热作用会破坏铝合金原始组织，进而影响其性能，而铝合金传感器的精度和铝合金的显微组织有关，因此，如何去除激光清洗时铝合金积累的热量是亟需解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于铝合金的激光清洗装置及方法，铝合金在激光清洗时，避免基体材料因积累过多热量，使内部原始组织发生改变。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于铝合金的激光清洗装置，包括固定装置、U型冷排管和吸尘器；所述固定装置包括底座、固定块、挡板和螺纹杆；所述固定块固定在底座一侧，所述挡板固定再底座另一侧，所述螺纹杆穿过挡板上的通孔与待清洗铝合金活动连接；所述U型冷排管安装在底座内部，U型冷排管的进口和出口设置在底座的同一侧面；所述吸尘器安装在挡板一侧的底座上。
优选地，所述U型冷排管的外壳采用石墨烯材料，U型冷排管外径为30mm，内径为20mm。
一种用于铝合金的激光清洗方法包括以下步骤：
1）安装并固定待清洗的铝合金材料；
2）向冷却装置中通入液氮，对其进行预冷；
3）调节激光清洗头，使其位于铝合金材料的上方，通过电脑控制端调节相应激光工艺参数，并控制吸尘器随激光清洗头移动，去除激光清洗时铝合金材料表面的粉尘；
4）启动激光器，对铝合金材料表面进行清洗，直至铝合金材料表面显现出金属光泽，关闭激光器，将静置铝合金材料5min，停止通入液氮，用酒精擦拭铝合金材料表面，等待其自然风干。
优选地，所述激光器为纳秒光纤脉冲激光器,激光功率为20-25W，激光离焦量为-2~+2mm，激光波长为1064nm,描宽度为40-50mm，扫描频率为240Hz，扫描速度为10mm/s，所述纳秒光纤脉冲激光器的脉冲宽度为1-2ns,脉冲频率为600kHz-650kHz，脉冲能量为0.5-100mJ。
优选地，所述液氮在U型冷排管里的流速为10mm/s。
与现有技术相比，本发明提出了一种用于铝合金的激光清洗装置及方法，具有以下有益效果：
1)利用电脑端控制激光器进行全自动清洗，清洗时间短，清洗质量好，降低了清洗成本；
2)激光清洗采用非接触式清洗，大大减小了对基体材料的损伤；
3)激光清洗未使用及产生任何有害化学物质，对环境危害小，绿色环保；
4)激光扫描完成后，铝合金材料便清洗完成，无需后续处理，操作快捷简单；
5)本发明利用冷却装置中的液氮带走激光清洗时基体材料所积累的热量，防止其内部原始组织结构因热量积累过多而发生改变，影响材料性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于铝合金的激光清洗装置的整体结构的示意图；
图2为本发明提出的一种用于铝合金的激光清洗装置的部分结构的示意图；
图中：U型冷排管1、吸尘器2、底座3、固定块4、挡板5和螺纹杆6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，1一种用于铝合金的激光清洗装置，包括固定装置、U型冷排管1和吸尘器2；所述固定装置包括底座3、固定块4、挡板5和螺纹杆6；所述固定块3固定在底座一侧，所述挡板5固定再底座3另一侧，所述螺纹杆6穿过挡板5上的通孔与代清洗铝合金活动连接；所述U型冷排管1安装在底座内部，U型冷排管1的进口和出口设置在底座3的同一侧面；所述吸尘器2安装在挡板3一侧的底座上。
优选地，所述U型冷排管1的外壳采用石墨烯材料，U型冷排管1外径为30mm，内径为20mm。
优选地，一种用于铝合金清洗的激光清洗装置包括以下步骤：
1）安装并固定待清洗的铝合金材料；
2）向冷却装置中通入液氮，对其进行预冷；
3）调节激光清洗头，使其位于铝合金材料的上方，通过电脑控制端调节相应激光工艺参数，并控制吸尘器2随激光清洗头移动，去除激光清洗时铝合金材料表面的粉尘；
4）启动激光器，对铝合金材料表面进行清洗，直至铝合金材料表面显现出金属光泽，关闭激光器，将静置铝合金材料5min，停止通入液氮，用酒精擦拭铝合金材料表面，等待其自然风干。
优选地，所述激光器为纳秒光纤脉冲激光器,激光功率为20-25W，激光离焦量为-2~+2mm，激光波长为1064nm,描宽度为40-50mm，扫描频率为240Hz，扫描速度为10mm/s，所述纳秒光纤脉冲激光器的脉冲宽度为1-2ns,脉冲频率为600kHz-650kHz，脉冲能量为0.5-100mJ。
优选地，所述液氮在U型冷排管1里的流速为10mm/s。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于铝合金的激光清洗装置，其特征在于，包括固定装置、U型冷排管（1）和吸尘器（2）；所述固定装置包括底座（3）、固定块（4）、挡板（5）和螺纹杆（6）；所述固定块（3）固定在底座一侧，所述挡板（5）固定再底座（3）另一侧，所述螺纹杆（6）穿过挡板（5）上的通孔与代清洗铝合金活动连接；所述U型冷排管（1）安装在底座内部，U型冷排管（1）的进口和出口设置在底座（3）的同一侧面；所述吸尘器（2）安装在挡板（3）一侧的底座上。
2.根据权利要求1所述一种用于铝合金的激光清洗装置，其特征在于，所述U型冷排管（1）的外壳采用石墨烯材料，U型冷排管（1）外径为30mm，内径为20mm。
3.一种用于铝合金的激光清洗方法，其特征在于，适用于上述权利要求1-2中任意一种用于铝合金清洗的激光清洗装置，所述方法包括以下步骤：
1）安装并固定待清洗的铝合金材料；
2）向冷却装置中通入液氮，对其进行预冷；
3）调节激光清洗头，使其位于铝合金材料的上方，通过电脑控制端调节相应激光工艺参数，并控制吸尘器（2）随激光清洗头移动，去除激光清洗时铝合金材料表面的粉尘；
4）启动激光器，对铝合金材料表面进行清洗，直至铝合金材料表面显现出金属光泽，关闭激光器，将静置铝合金材料5min，停止通入液氮，用酒精擦拭铝合金材料表面，等待其自然风干。
4.根据权利要求3所述一种用于铝合金的激光清洗方法，其特征在于，所述激光器为纳秒光纤脉冲激光器,激光功率为20-25W，激光离焦量为-2~+2mm，激光波长为1064nm,描宽度为40-50mm，扫描频率为240Hz，扫描速度为10mm/s，所述纳秒光纤脉冲激光器的脉冲宽度为1-2ns,脉冲频率为600kHz-650kHz，脉冲能量为0.5-100mJ。
5.根据权利要求3所述一种用于铝合金的激光清洗方法，其特征在于，所述液氮在U型冷排管（1）里的流速为10mm/s。
CN202010511764.2A 2020-06-08 2020-06-08 一种用于铝合金的激光清洗装置及方法 Pending CN111672832A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010511764.2A CN111672832A (zh) 2020-06-08 2020-06-08 一种用于铝合金的激光清洗装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010511764.2A CN111672832A (zh) 2020-06-08 2020-06-08 一种用于铝合金的激光清洗装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111672832A true CN111672832A (zh) 2020-09-18

Family

ID=72435168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010511764.2A Pending CN111672832A (zh) 2020-06-08 2020-06-08 一种用于铝合金的激光清洗装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111672832A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114669556A (zh) * 2022-03-30 2022-06-28 陕西闽顺建筑装饰工程有限公司 一种纳秒激光清洁石材表面的方法
CN114686647A (zh) * 2021-11-12 2022-07-01 中国矿业大学 一种温控辅助超声滚压的表面强化装置及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040140298A1 (en) * 2003-01-21 2004-07-22 Applied Materials Israel Ltd Iced film substrate cleaning
CN105772447A (zh) * 2016-05-17 2016-07-20 上海临仕激光科技有限公司 一种铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法
CN107262935A (zh) * 2017-07-31 2017-10-20 惠州市格农科技有限公司 激光去除装置
CN107267903A (zh) * 2017-07-14 2017-10-20 中国科学院沈阳自动化研究所 一种铝合金的超低温激光冲击强化方法
CN107283066A (zh) * 2017-07-31 2017-10-24 惠州市格农科技有限公司 阳极氧化铝的去除装置
CN107309551A (zh) * 2017-07-31 2017-11-03 惠州市格农科技有限公司 氧化层的去除装置
CN107639083A (zh) * 2017-11-07 2018-01-30 武汉翔明激光科技有限公司 一种铝合金阳极氧化膜激光干式清洗设备及清洗方法
CN210676216U (zh) * 2019-10-25 2020-06-05 哈尔滨新智达自动化成套装备有限公司 一种用于激光清洗曲面合金的运动执行机构

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040140298A1 (en) * 2003-01-21 2004-07-22 Applied Materials Israel Ltd Iced film substrate cleaning
CN105772447A (zh) * 2016-05-17 2016-07-20 上海临仕激光科技有限公司 一种铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法
CN107267903A (zh) * 2017-07-14 2017-10-20 中国科学院沈阳自动化研究所 一种铝合金的超低温激光冲击强化方法
CN107262935A (zh) * 2017-07-31 2017-10-20 惠州市格农科技有限公司 激光去除装置
CN107283066A (zh) * 2017-07-31 2017-10-24 惠州市格农科技有限公司 阳极氧化铝的去除装置
CN107309551A (zh) * 2017-07-31 2017-11-03 惠州市格农科技有限公司 氧化层的去除装置
CN107639083A (zh) * 2017-11-07 2018-01-30 武汉翔明激光科技有限公司 一种铝合金阳极氧化膜激光干式清洗设备及清洗方法
CN210676216U (zh) * 2019-10-25 2020-06-05 哈尔滨新智达自动化成套装备有限公司 一种用于激光清洗曲面合金的运动执行机构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114686647A (zh) * 2021-11-12 2022-07-01 中国矿业大学 一种温控辅助超声滚压的表面强化装置及方法
CN114686647B (zh) * 2021-11-12 2023-08-29 中国矿业大学 一种温控辅助超声滚压的表面强化装置及方法
CN114669556A (zh) * 2022-03-30 2022-06-28 陕西闽顺建筑装饰工程有限公司 一种纳秒激光清洁石材表面的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111672832A (zh) 一种用于铝合金的激光清洗装置及方法
CN110220402A (zh) 一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器及其制造方法
CN107457462A (zh) 一种压力可调式弹簧压紧锡焊焊接装置及焊接方法
CN110504099A (zh) 一种激光去除电感铜线圈漆层的方法及系统
CN105251745A (zh) 一种光学元件精密抛光后的清洗方法
CN104842077B (zh) 一种铝合金微波组件钎焊片加工方法
CN112371653A (zh) 一种去除钛合金表面氧化皮的激光清洗方法
CN111644737B (zh) 一种低阻强化换热冷板的电子束表面造型工艺
CN105436649A (zh) 焊接夹具及靶材组件的制作方法
CN113070576B (zh) 纳秒激光辐照制备非晶合金表面微纳米周期性结构的方法
CN104772305A (zh) 直流级联弧等离子体炬清洗托卡马克第一镜的装置
Kántor et al. Dynamics of long‐pulse laser transfer of micrometer‐sized metal patterns as followed by time‐resolved measurements of reflectivity and transmittance
JP3215228U (ja) 膨脹・爆発を防止可能な省エネ型放熱装置
CN109309142B (zh) 一种硅片玻钝前液态源扩散工艺
CN110081749A (zh) 具有超疏水-超亲水结构的铝基超薄热管及制备方法
CN111992543A (zh) 一种激光等离子体光丝清洗法
CN102347182B (zh) 一种多注行波管阴极钽热屏制备方法
CN109366017A (zh) 一种节能型液氮冷却辅助激光打孔的装置与方法
CN201287463Y (zh) 一种便携式摄录一体机机壳的自动热熔接装置
CN110497049A (zh) 一种镍基超合金材料叶片的加工方法
CN208522241U (zh) 一种光纤激光器的增益光纤盘绕盘
CN109186792B (zh) 一种预置引线式薄膜传感器的制作方法
CN105252099A (zh) 一种利用微波等离子体焊接金刚石真空窗口的方法
CN111029887A (zh) 一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及剥除方法
CN109631637A (zh) 具有超亲水结构的铝基超薄热管及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200918

RJ01 Rejection of invention patent application after publication