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清洗

玻璃鍍膜清洗新突破,光纖激光器也能完美詮釋

激光制造網(wǎng) 來源:銳科激光2022-06-17 我要評論(0 )   

2021年上半年,全國建材行業(yè)運行總體平穩(wěn),質(zhì)量效益全面提升,行業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定,產(chǎn)量增長較快,主要產(chǎn)品出廠價格環(huán)比小幅回升,經(jīng)濟效益繼續(xù)大幅增長,商品進、出口金額同...

2021年上半年,全國建材行業(yè)運行總體平穩(wěn),質(zhì)量效益全面提升,行業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定,產(chǎn)量增長較快,主要產(chǎn)品出廠價格環(huán)比小幅回升,經(jīng)濟效益繼續(xù)大幅增長,商品進、出口金額同比大幅增長。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),1-6月,平板玻璃產(chǎn)量5.1億重量箱,同比增長10.8%;平板玻璃工業(yè)出廠價格環(huán)比上漲11.2%,同比增長74.1%。規(guī)模以上平板玻璃工業(yè)營業(yè)收入同比增長46.2%,利潤總額同比增長155%。由此可見,玻璃需求巨大。


而在加工離線玻璃時,需要把玻璃邊部的膜層去掉,這是玻璃合中空前的一項工藝要求。玻璃的膜層主要為金屬膜,生產(chǎn)工藝問題導致離線玻璃易氧化、跟膠的相容性不是很好,且銀膜極易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而變黑,還會不斷延伸,包括酸、堿、口水、汗?jié)n都會與之反應(yīng)。如果不除會導致與膠的基礎(chǔ)面發(fā)紅(類似紅銅的顏色),久之會出現(xiàn)漏氣、起霧等現(xiàn)象。所以,必須把可能與密封膠接觸的膜層除去。


一、替代傳統(tǒng)玻璃除膜清洗方式勢在必行

傳統(tǒng)的除膜方式采用的是除膜機,在除膜機上面安裝樹脂輪盤使其高速旋轉(zhuǎn),從而與玻璃表面摩擦達到除膜的效果。由于樹脂輪與玻璃表面是硬接觸,在樹脂輪和玻璃接觸的地方產(chǎn)生的應(yīng)力極易使玻璃表面產(chǎn)生微裂紋,劃橫或直接脆裂。因此加工中報廢率較高,同時加工過程中產(chǎn)生的微裂紋會隨著時間的推移導致整個玻璃功能失效,甚至破裂造成安全隱患。自動化產(chǎn)線除膜系統(tǒng)是摩擦方式達到高效除膜,清除深度與貼合力有關(guān)。兩種方式都需要接觸玻璃,靠摩擦玻璃鍍膜來清除,很容易應(yīng)力過大造成玻璃碎裂。因此替代傳統(tǒng)除膜方式顯得特別重要。


手持除膜機


樹脂輪盤


二、玻璃鍍膜清洗要求標準     

玻璃鍍膜清洗干凈的標準是用白紙墊在玻璃下方,觀察清洗的地方是否白凈、不泛黃,具體如下圖所示。


檢測玻璃鍍膜清洗干凈示意圖


三、

激光清洗技術(shù)開發(fā)

1)什么是激光清洗?


指利用高能激光束照射工件表面,使表面的污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離,高速有效地清除清潔對象表面附著物或表面涂層,從而達到潔凈的工藝過程。它是基于激光與物質(zhì)相互作用效應(yīng)的一項新技術(shù),與傳統(tǒng)的機械清洗法、化學清洗法和超聲波清洗法(濕清洗工藝)不同,它不需要任何破壞臭氧層的CFC類有機溶劑,無污染,無噪聲,對人體和環(huán)境無害的一種“綠色”清洗技術(shù)。


(2)激光清洗原理是什么?



(3)激光清洗能量如何分布?


綠色-紅色虛線區(qū)域為加工窗口


能量密度高于基材消融閾值,基材容易受到傷害,可以增加一定粗糙度;能量密度低于污染物消融閾值,則無法達到清洗干凈的效果。


高斯光斑

圓形平頂光斑

方形平頂光斑


高斯光的波峰部分極容易對基材造成損傷,典型應(yīng)用為鋁合金、銅、鐵等氧化層去除;如不希望傷害基材,例如模具清洗,優(yōu)選平頂光,典型應(yīng)用為模具清洗,精密零件除油污,油漆層去除等;提高清洗效率,同時又不損傷基材,優(yōu)選方形平頂光斑分布。


四、玻璃鍍膜清洗應(yīng)用案例

RFL-P300H


RFL-P300H激光器是圓形光斑多模激光器,最大單脈沖能量為15mJ,聚焦后的光斑直徑大約在0.36mm,光束質(zhì)量因子M2為10。


激光鍍膜玻璃照射光斑圖


激光鍍膜層清洗顯微鏡圖


玻璃單銀除膜參數(shù)為:130ns,300W,30kHz,線寬15mm,清洗速度6m/min,能清除干凈鍍膜表面,表面呈透明色,同時橫向與縱向光斑也能搭接起來。


測試的幾組工藝參數(shù)如下表所示:



RFL-P500H


RFL-P500H激光器是圓形光斑多模激光器,最大單脈沖能量為50mJ,聚焦后的光斑直徑大約在1mm,光束質(zhì)量因子M2為62.5。


激光鍍膜玻璃照射光斑圖   


激光鍍膜層清洗顯微鏡圖


玻璃單銀除膜參數(shù)為:100ns,500W,15kHz,線寬15mm,清洗速度8m/min,能清除干凈鍍膜表面,表面呈透明色,同時橫向與縱向光斑也能搭接起來。


測試的幾組工藝參數(shù)如下圖所示:


從以上數(shù)據(jù)可看到重復頻率15kHz,掃描速度5m/s下清洗更徹底,白色更明顯。


五、太陽能電池板鍍膜清洗應(yīng)用案例

太陽能電池板鍍膜層清洗


清洗要求:為了邊緣鑲嵌進鋁框中,要求清洗寬度10mm,由另一面去除反面黑色鍍層,不得損傷玻璃基材,效率至少6m/min,清洗完之后呈透明色。



測試效果如下圖所示:

太陽能電池板鍍膜層清洗后效果圖


由上圖測試可知,用P300H清洗太陽能電池板鍍膜層清洗效率達到6m/min,清洗后結(jié)果呈現(xiàn)透明色,清洗效果符合清洗要求。

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激光應(yīng)用激光切割焊接清洗
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