高溫氧化層清洗技術(shù)難點
激光清洗做為無污染、無耗材、全鏈可視可控的工業(yè)清洗方式，在除銹、除漆、模具和金屬表面工藝等各個領(lǐng)域的加工應(yīng)用中大放異彩，成為制造業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的不二之選。但即便在國內(nèi)激光清洗行業(yè)一片大好的形勢下，依然存在著少數(shù)“攔路虎”有待克服，而高溫氧化層的清洗，就是其中相當(dāng)頑固的一只。
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一般的氧化層厚度僅有幾十納米，而高溫氧化層的厚度單位是微米，千倍于普通氧化層。相應(yīng)地導(dǎo)致清洗效率會大幅下降。
與附著在基材表面的異物如漆，膠等不同的是，高溫氧化層是金屬坯體因內(nèi)部形成更高的氧缺陷濃度，促進(jìn)原子的擴(kuò)散，導(dǎo)致氧化層的致密度大幅提高的金屬基材本身。在這種情況下， 當(dāng)氧原子和碳原子滲透入金屬表層時，它們之間的結(jié)合力也更強，清洗時也會更加艱難。
激光清洗的原理復(fù)雜，包括材料表面發(fā)生的 燒蝕、分解、電離、降解、熔化、燃燒、氣化、振動、爆炸、剝離等物理化學(xué)變化過程。而高溫氧化層對高溫有著更強的耐受性，這使得激光清洗基于燒蝕與氣化機(jī)理的部分更難起作用。
水滴激光實現(xiàn)工藝突破
這是近年來業(yè)內(nèi)所有做激光清洗技術(shù)研發(fā)的公司都在努力攻克的一個難點，因為在這個難點背后，是替代國內(nèi)軋制板材金屬酸洗工藝的巨大市場。
酸洗工藝成熟，但可替代空間較大
酸洗工藝存在著如氧化鐵皮壓入，氧斑，黃斑，欠酸洗或過酸洗等缺點，酸洗過程也會產(chǎn)生氯化氫酸霧，以及pH,SS,COD,BOD?成分的廢槽液、廢渣、廢濾芯等環(huán)境污染物。但因其工藝成熟，單次成本低，清洗速度快的特點，至今仍是軋制板去除氧化層時的第一選擇。
我們在TS5工藝窗口對高溫氧化層清洗效率為14.5㎡/h，在TS11和TS13工藝窗口對高溫氧化層清洗效率也都穩(wěn)定達(dá)到10㎡/h以上。
激光清洗對酸洗存在比較優(yōu)勢
酸洗法需化學(xué)劑作為耗材，因此單位成本構(gòu)成為設(shè)備折舊+耗材成本；激光清洗除了購買設(shè)備之外并不需要其他耗材。單位成本就是設(shè)備折舊；因此清洗規(guī)模越大，年限越長，激光清洗的單位成本就越低。 酸洗生產(chǎn)線的構(gòu)成需要的流程復(fù)雜，不同金屬材料的酸洗劑配比并不相同，因此轉(zhuǎn)化生產(chǎn)線便需要較大的轉(zhuǎn)化成本，短期內(nèi)清洗的金屬材料單一，無法靈活變動。激光清洗則不存在轉(zhuǎn)化成本：同一臺清洗機(jī)切換軟件參數(shù)后就可以實現(xiàn)前一分鐘清洗鋼板，下一分鐘清洗鋁合金的效果。方便企業(yè)實行JIT柔性生產(chǎn)。 隨著這兩年中國對“碳達(dá)峰、碳中和”政策的相關(guān)文件出臺，對制造業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的要求越來越嚴(yán)格，對環(huán)境保護(hù)方面日益看重。酸洗生產(chǎn)線的環(huán)評報告也日益嚴(yán)格，相關(guān)企業(yè)的利潤率越來越薄。反過來對高新技術(shù)的扶持力度加大?？傮w環(huán)境來看，更利好激光清洗。
酸洗板在我國制造業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛而深入的應(yīng)用，對我國的工業(yè)支撐起著積極的作用。但隨著我國的制造業(yè)升級，產(chǎn)能優(yōu)化和結(jié)構(gòu)調(diào)整也在慢慢進(jìn)行著。
雖然14.5㎡/h的效率仍落后于酸洗工藝，技術(shù)路徑也還不夠成熟，但相信隨著高功率激光清洗設(shè)備的出現(xiàn)和先進(jìn)激光清洗工藝的迭代突破，激光清洗將逐步取代酸洗工藝市場。
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