CN114798597A - 提高导体表面附着力的激光清洗方法 - Google Patents

提高导体表面附着力的激光清洗方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种提高导体表面附着力的激光清洗方法,包括:清洗步骤,选取多个样本并对各样本进行激光清洗;各样本的激光清洗参数和清洗次数均不同;记录步骤,测量清洗后各样本的粗糙度,并记录各样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系;确定公式步骤,对清洗后各样本进行试验,确定破坏强度与粗糙度之间的关系公式;确定粗糙度步骤,根据关系公式将破坏强度最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度;确定清洗次数步骤,根据对应关系和清洗用的粗糙度确定导线的激光清洗参数和清洗次数。本发明根据确定出的导线的激光清洗参数和清洗次数对导线清洗,实现导线的有效清洗,提高了导线表面的附着力,满足了导线绝缘化改造的效果。

Description

提高导体表面附着力的激光清洗方法
技术领域
本发明涉及输电设备清洗技术领域,具体而言,涉及一种提高导体表面附着力的激光清洗方法。
背景技术
输变电设备中存在大量的裸露导体,裸露导体包含导线、母排、接头、引线等,由于架空线路和电站绝缘事故频发,因此电力检修部门采用导体绝缘化整治来降低输变电设备绝缘破坏导致短路的运行故障。目前,对于无绝缘管母和导线的绝缘化改造,主要采取热缩护套、硅橡胶绝缘盒、护套、涂覆绝缘涂料等进行防护。热缩护套、绝缘盒和护套等是依靠材料自身的机械力来保证其依附于导体上,而绝缘涂料涂覆在导体表面,并且涂覆绝缘涂料的防护方式在电气性能、防水密封性能、耐高低温性能等方面均要优于热缩护套、硅橡胶绝缘盒、护套等防护方式,则涂覆绝缘涂料的防护方式更为常用。然而,导线上的尘垢等易导致导线表面的附着力降低,这样一来,绝缘涂料容易与导体脱离,进而无法达到绝缘化改造的效果。
发明内容
鉴于此,本发明提出了一种提高导体表面附着力的激光清洗方法,旨在解决现有技术中导线的附着力低易导致绝缘涂料与导体脱离的问题。
本发明提出了一种提高导体表面附着力的激光清洗方法,该方法包括如下步骤:清洗步骤,选取多个样本,并对各样本进行激光清洗;其中,各样本的激光清洗参数和清洗次数均不同;记录步骤,测量清洗后各样本的粗糙度,并记录各样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系;确定公式步骤,对清洗后的各样本进行试验,确定破坏强度与粗糙度之间的关系公式;确定粗糙度步骤,根据关系公式,将破坏强度最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度;确定清洗次数步骤,根据记录的对应关系和清洗用的粗糙度确定出导线的激光清洗参数和清洗次数。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,清洗步骤中,激光清洗参数包括下述中的至少一种:激光的功率、频率、扫描线长和扫描速度。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,功率为100W~200W;和/或,频率为5kHz~200kHz;和/或,激光的脉冲宽度为100ns,中心波长1064nm;和/或,扫描线长为5mm~100mm;和/或,扫描速度为4mm/s~33mm/s。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,清洗步骤中,采用激光器对各样本进行激光清洗。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,清洗步骤中,清洗时,激光器中激光头的工作距离为17.5cm~18.5cm。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,清洗步骤中,清洗时,激光器由准直镜准直,准直光斑半径为6.5mm。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,记录步骤中,采用粗糙度仪测量清洗后各样本的粗糙度。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,确定公式步骤中,采用拉开法对清洗后各样本进行试验,测量各样本的附着力数据,拟合各附着力数据确定破坏强度与粗糙度之间的关系公式σ=-0.47x2+4.11x-5.17,式中,σ为拉开法的破坏强度,x为粗糙度Ra。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,确定粗糙度步骤中,根据关系公式确定出关系曲线,关系曲线呈抛物线状,根据关系曲线将关系曲线中破坏强度的最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度。
进一步地,上述提高导体表面附着力的激光清洗方法中,确定清洗次数步骤中,当清洗用的粗糙度与记录的对应关系中的粗糙度无法对应时,将各样本的附着力数据中附着力数据的最大值所对应的粗糙度重新确定为清洗用的粗糙度,根据重新确定出的清洗用的粗糙度与记录的对应关系重新确定出导线的激光清洗参数和清洗次数。
本发明中,通过对各样本进行激光清洗并测量粗糙度,其中,各样本的激光清洗参数和清洗次数并不相同,然后将各样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系进行记录,再对清洗后的各样本进行拉开法试验,将破坏强度最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度,根据清洗用的粗糙度查询记录的对应关系确定出导线的激光清洗参数和清洗次数,根据导线的激光清洗参数和清洗次数对导线进行清洗,能够实现对导线进行有效清洗,提高了导线表面的附着力,避免导线的附着力降低,这样导线再与绝缘涂料连接时能够有效避免绝缘涂料脱落,进而防止导线与绝缘涂料分离,从而满足导线绝缘化改造的效果,解决了现有技术中导线的附着力低易导致绝缘涂料与导体脱离的问题。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例提供的提高导体表面附着力的激光清洗方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的提高导体表面附着力的激光清洗方法中,关系曲线的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1,图1为本发明实施例提供的提高导体表面附着力的激光清洗方法的流程图。如图所示,提高导体表面附着力的激光清洗方法包括如下步骤:
清洗步骤S1,选取多个样本,并对各样本进行激光清洗;其中,各样本的激光清洗参数和清洗次数均不同。
具体地,若样品的面积小,则一个样品可以为一个样本。若样品的面积大,则可以在一个样品上划分成多个试验区域,一个试验区域即为一个样本。具体实施时,样本的数量可以根据根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。
在对各样本进行激光清洗时,清洗的环境条件均是相同的。并且,清洗时,采用激光器对各样本进行激光清洗。
优选的,激光清洗参数包括下述中的至少一种:激光的功率、频率、扫描线长和扫描速度。具体地,功率可以为100W~200W,频率为5kHz~200kHz,脉冲宽度为100ns,中心波长1064nm,扫描线长为5mm~100mm。激光的扫描速度为4mm/s~33mm/s。
优选的,功率为100W~200W;和/或,频率为5kHz~200kHz;和/或,激光的脉冲宽度为100ns,中心波长1064nm;和/或,扫描线长为5mm~100mm;和/或,扫描速度为4mm/s~33mm/s。
具体实施时,激光器可以为脉冲光纤激光器。
清洗时,激光器中激光头的工作距离为17.5cm~18.5cm,即激光头与样本之间的距离为17.5cm~18.5cm。并且,激光器由准直镜准直,准直光斑半径为6.5mm。具体实施时,激光器中设置有激光头,通过激光头进行激光清洗。并且,激光清洗器的结构与现有技术中相同,在此不再赘述。
具体实施时,激光清洗参数与清洗次数之间没有关系,激光清洗参数和清洗次数均属于变量。各样本之间的激光清洗参数和清洗次数均是不同的。
具体实施时,激光器经由支撑装置进行支撑,并且,在支撑装置的作用下激光器可上下左右调整激光头的移动轨迹。激光器清洗的扫描速度为4mm/s~33mm/s。支撑装置的结构可以为现有技术中的结构,只能能够实现驱动激光器上下左右移动以调节激光头的移动轨迹即可,本实施例对于支撑装置的结构并不限制。
具体实施时,每个样本均可以为铝绞丝。
记录步骤S2,测量清洗后各样本的粗糙度,并记录各样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系。
具体地,采用粗糙度仪测量清洗后各样本的粗糙度,将测量出的各样本的粗糙度与清洗步骤S1中各样本的激光清洗参数、清洗次数之间的对应关系进行记录,即记录每个样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度。
具体实施时,根据记录的各样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系,在图2中将各样本的数据进行标示,即图2中的多个黑色框。
确定公式步骤S3,对清洗后的各样本进行试验,确定破坏强度与粗糙度之间的关系公式。
具体地,采用拉开法对清洗后的各样本进行试验,测量各样本的附着力数据,拟合各附着力数据确定破坏强度与粗糙度之间的关系公式σ=-0.47x2+4.11x-5.17,式中,σ为拉开法的破坏强度,单位为MPa;x为粗糙度Ra。
确定粗糙度步骤S4,根据关系公式,将破坏强度最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度。
具体地,根据关系公式确定出关系曲线,该关系曲线呈抛物线状,参见图2。根据关系曲线的形状,将关系曲线中破坏强度的最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度。
更为具体地,该关系曲线呈抛物线状,关系曲线的横坐标为粗糙度Ra,纵坐标为破坏强度,根据关系曲线的形状可以得出破坏强度具有一个最大值,将破坏强度的最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度。
确定清洗次数步骤S5,根据记录的对应关系和清洗用的粗糙度确定出导线的激光清洗参数和清洗次数。
具体地,根据上述确定粗糙度步骤S4中确定出的清洗用的粗糙度,查询上述记录步骤S2中记录的各样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系,找到记录的对应关系中清洗用的粗糙度所对应的激光清洗参数和清洗次数,将找到的激光清洗参数和清洗次数确定为导体最终的激光清洗参数和清洗次数,根据导体最终的激光清洗参数和清洗次数对导线进行清洗。
优选的,当清洗用的粗糙度与记录的对应关系中的粗糙度无法对应时,将各样本的附着力数据中附着力数据的最大值所对应的粗糙度重新确定为清洗用的粗糙度。具体地,当清洗用的粗糙度无法与上述记录步骤S2中记录的对应关系中的粗糙度相对应时,则将上述确定公式步骤S3中测量出的各样本的附着力数据中附着力数据的最大值进行确定,然后将确定出的附着力数据的最大值所对应的粗糙度重新确定为清洗用的粗糙度。再根据重新确定出的清洗用的粗糙度查询上述记录步骤S2中记录的对应关系,重新确定出导体最终的激光清洗参数和清洗次数。
可以看出,本实施例中,通过对各样本进行激光清洗并测量粗糙度,其中,各样本的激光清洗参数和清洗次数并不相同,然后将各样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系进行记录,再对清洗后的各样本进行拉开法试验,将破坏强度最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度,根据清洗用的粗糙度查询记录的对应关系确定出导线的激光清洗参数和清洗次数,根据导线的激光清洗参数和清洗次数对导线进行清洗,能够实现对导线进行有效清洗,提高了导线表面的附着力,避免导线的附着力降低,这样导线再与绝缘涂料连接时能够有效避免绝缘涂料脱落,进而防止导线与绝缘涂料分离,从而满足导线绝缘化改造的效果,解决了现有技术中导线的附着力低易导致绝缘涂料与导体脱离的问题。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,包括如下步骤:
清洗步骤,选取多个样本,并对各所述样本进行激光清洗;其中,各所述样本的激光清洗参数和清洗次数均不同;
记录步骤,测量清洗后各所述样本的粗糙度,并记录各所述样本的激光清洗参数、清洗次数和粗糙度之间的对应关系;
确定公式步骤,对清洗后的各所述样本进行试验,确定破坏强度与粗糙度之间的关系公式;
确定粗糙度步骤,根据所述关系公式,将破坏强度最大值所对应的粗糙度确定为清洗用的粗糙度;
确定清洗次数步骤,根据所述记录的对应关系和所述清洗用的粗糙度确定出导线的激光清洗参数和清洗次数。
2.根据权利要求1所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述清洗步骤中,
所述激光清洗参数包括下述中的至少一种:激光的功率、频率、扫描线长和扫描速度。
3.根据权利要求2所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,
所述功率为100W~200W;和/或,
所述频率为5kHz~200kHz;和/或,
所述激光的脉冲宽度为100ns,中心波长1064nm;和/或,
所述扫描线长为5mm~100mm;和/或,
所述扫描速度为4mm/s~33mm/s。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述清洗步骤中,
采用激光器对各所述样本进行激光清洗。
5.根据权利要求4所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述清洗步骤中,
清洗时,所述激光器中激光头的工作距离为17.5cm~18.5cm。
6.根据权利要求4所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述清洗步骤中,
清洗时,所述激光器由准直镜准直,准直光斑半径为6.5mm。
7.根据权利要求1所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述记录步骤中,
采用粗糙度仪测量清洗后各所述样本的粗糙度。
8.根据权利要求1所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述确定公式步骤中,
采用拉开法对清洗后各所述样本进行试验,测量各所述样本的附着力数据,拟合各所述附着力数据确定破坏强度与粗糙度之间的关系公式σ=-0.47x2+4.11x-5.17,式中,σ为拉开法的破坏强度,x为粗糙度Ra。
9.根据权利要求1所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述确定粗糙度步骤中,
根据所述关系公式确定出关系曲线,所述关系曲线呈抛物线状,根据所述关系曲线将所述关系曲线中破坏强度的最大值所对应的粗糙度确定为所述清洗用的粗糙度。
10.根据权利要求6所述的提高导体表面附着力的激光清洗方法,其特征在于,所述确定清洗次数步骤中,
当所述清洗用的粗糙度与所述记录的对应关系中的粗糙度无法对应时,将各所述样本的附着力数据中附着力数据的最大值所对应的粗糙度重新确定为清洗用的粗糙度,根据重新确定出的清洗用的粗糙度与所述记录的对应关系重新确定出导线的激光清洗参数和清洗次数。
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