近日,“2020 中國交通產(chǎn)業(yè)智能制造大會暨第二屆中國交通先進(jìn)焊接及焊接工藝高峰論壇暨第二屆中國交通智能裝備產(chǎn)業(yè)峰會”在青島成功舉辦。本屆大會由國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心、青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、青島市軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)協(xié)會等聯(lián)合主辦,吸引了來自全國各地200余名行業(yè)精英、資深專家、優(yōu)秀企業(yè)家參加,并就交通智能裝備產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)焊接及焊接工藝等核心內(nèi)容展開了多維度的深入交流,旨在聚焦交通產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈資源交流互通,助力行業(yè)優(yōu)化升級。

2020中國交通產(chǎn)業(yè)智能制造大會正式開幕

其中,武漢翔明激光科技有限公司下簡稱“翔明激光”副總經(jīng)理王永久在先進(jìn)焊接及焊接工藝高峰論壇上,作了“基于軌道交通行業(yè)的激光清洗工藝與應(yīng)用探討”的主題演講,介紹了翔明激光的激光清洗技術(shù)原理、多種場景應(yīng)用的激光清洗設(shè)備以及在軌道交通典型裝備上的應(yīng)用和案例,受到與會嘉賓的廣泛關(guān)注。

翔明激光副總經(jīng)理王永久在論壇上作主題分享

智能精密、綠色環(huán)保的激光清洗工藝

激光清洗技術(shù)是近10年來飛速發(fā)展的一種新型清洗技術(shù),具有清洗干凈、效率高、非接觸、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),不但可以用來清洗有機(jī)的污染物,也可以用來清洗無機(jī)物,包括金屬的銹蝕、金屬微粒、灰塵等,應(yīng)用范圍包括:除銹、去除氧化膜、脫漆、去油污、文物修復(fù)、除膠、去鍍層涂層等。

據(jù)王永久介紹,激光清洗的基本原理是利用清潔基體與污染物對某一特定波長的激光吸收系數(shù)的差異,或兩者熔點(diǎn)、沸點(diǎn)溫度差距,使污染物吸收激光能量后,氣化揮發(fā)、振動、瞬間受熱膨脹,最終剝離基體表面,從而達(dá)到清洗的目的。

激光清洗原理示意圖

目前,我國的清洗市場非常廣闊,僅工業(yè)清洗市場就達(dá)上千億人民幣規(guī)模。

尤其在現(xiàn)代高端行業(yè)設(shè)備清潔領(lǐng)域如航空航天、軌道交通、汽車制造等,長期以來都存在清洗面積大、清潔難度大、精度要求高、工作效率慢等痛點(diǎn),市場的需求也催生了激光清洗產(chǎn)業(yè)更高的行業(yè)要求。

“隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快和環(huán)境污染問題的嚴(yán)峻,高效環(huán)保的激光清洗將是工業(yè)清洗的必然發(fā)展趨勢。”王永久表示道。

在此背景下,翔明激光于2016年創(chuàng)立于武漢中國光谷未來科技城,專注于激光清洗工藝研發(fā)與裝備制造。公司依托華中科技大學(xué)雄厚科研實(shí)力和10余年的技術(shù)積累,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)專利近20項(xiàng),現(xiàn)已生產(chǎn)多種激光清洗產(chǎn)品并廣泛運(yùn)用于多個先進(jìn)工業(yè)制造領(lǐng)域。

經(jīng)過多年的技術(shù)積累和項(xiàng)目實(shí)踐,翔明激光建立了各類基材和各類污染物的激光清洗工藝庫,針對不同的應(yīng)用場景,從表面形貌、組織成分和力學(xué)性能等方面開展全方位評估,可實(shí)現(xiàn)激光清洗過程中無污染產(chǎn)物、作業(yè)環(huán)境良好、適應(yīng)性極佳、清洗區(qū)域及深度精密可控等。

目前,翔明激光已開發(fā)了便攜系列激光設(shè)備、自動化高功率設(shè)備、管道清洗系列設(shè)備以及可定制化的系列應(yīng)用設(shè)備等多款激光清洗產(chǎn)品,覆蓋多種工業(yè)應(yīng)用場景,完美契合高端設(shè)備生產(chǎn)制造及維修保養(yǎng)對綠色環(huán)保、智能精密的需求。

激光清洗在軌道交通制造養(yǎng)護(hù)中的廣泛運(yùn)用

對比在軌道交通行業(yè)常見的幾種清洗方式,王永久發(fā)現(xiàn),器械清理存在粉塵飛散、噪音污染、清理效果不均勻、安全隱患大等問題;超聲波清洗尺寸受限、離線清洗耗時長、增加烘干程序、設(shè)備占地面積大;化學(xué)清洗環(huán)境污染嚴(yán)重、職業(yè)健康危害大、耗材費(fèi)用高、程序復(fù)雜;傳統(tǒng)的手工清理更是清理效力低、勞動強(qiáng)度大、清理效果不均勻。

相比之下,激光清洗具有無研磨、非接觸、無熱效應(yīng)和適用于各種材質(zhì)的物體等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)清洗區(qū)域厚度精確可控、清洗質(zhì)量均勻一致、檢測及控制智能化、清洗無損傷、降低清洗作業(yè)難度,并具有綠色環(huán)保、免維護(hù)、運(yùn)行費(fèi)用低、改善作業(yè)環(huán)境等優(yōu)勢,被認(rèn)為是最可靠、最有效的精密設(shè)備清理解決辦法。

以激光清洗在不銹鋼列車制造環(huán)節(jié)中的應(yīng)用為例,可有效去除不銹鋼表面油污、拉絲墻板點(diǎn)焊焊痕、不銹鋼電弧焊后氧化、拉絲墻板激光焊殘膠等,效果極佳。

焊后氧化膜激光清洗對比圖上為清洗前,下為清洗后

不銹鋼點(diǎn)焊焊痕激光清洗對比圖左為清洗前,右為清洗后

同時,在列車維保檢修中的典型零部件清洗,激光清洗也具有傳統(tǒng)機(jī)械清理和化學(xué)清洗無可比擬的清洗效果和優(yōu)勢。針對列車檢修關(guān)鍵部件的油污、銹蝕,采用激光清洗技術(shù)可實(shí)現(xiàn)免拆解,有效解決目前人工清洗存在的效率低、一致性差等問題。

列車維保檢修中典型零部件清洗需求圖

另外,翔明激光已完成多個高端制造環(huán)節(jié)中激光清洗對傳統(tǒng)清洗方式的替代。如在某變速箱公司齒輪清理環(huán)節(jié),以激光清洗替代原先的超聲波清洗,將使用成本降低了50以上,且大大提升了綜合產(chǎn)品合格率。

變速箱齒輪激光清理設(shè)備左及齒輪清洗后焊縫右

在火箭貯箱環(huán)縫焊前使用激光清理氧化膜,替代以前的刮削方式,使焊縫質(zhì)量達(dá)到QJ2698A I級標(biāo)準(zhǔn);在電動汽車鋁合金車身使用激光除氧化膜替代機(jī)械打磨,提高效率與質(zhì)量并有效降低勞動強(qiáng)度;在貨運(yùn)列車車鉤除油環(huán)節(jié),以激光除油替代汽油擦洗,大幅提升了除油效率。

汽油擦洗與激光清洗對比圖上為汽油擦洗,下為激光清洗

尤其值得一提的是,在高鐵鋁合金車體焊前焊后,翔明激光還設(shè)計了清焊一體高效清洗技術(shù)方案,將激光清洗設(shè)備與現(xiàn)有的自動焊設(shè)備集成,通過距離探測器及控制裝置自動調(diào)節(jié)激光焦距,實(shí)現(xiàn)鋁合金長大焊接件的清焊一體模式作業(yè),解決了長大焊接部件二次氧化、重復(fù)清理問題,填補(bǔ)了軌道車輛領(lǐng)域鋁合金車體激光清洗應(yīng)用空白。

清焊一體化激光清洗設(shè)備圖

最后,王永久表示:“隨著中國新基建進(jìn)程的加快,軌道交通設(shè)備領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步向輕量化、智能化、環(huán)?；~進(jìn),激光清洗在動車的制造和養(yǎng)護(hù)方面都有著巨大的應(yīng)用范圍和行業(yè)優(yōu)勢。未來翔明將根據(jù)車間具體場景的應(yīng)用需求,以先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢和豐富產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn),為客戶提供更安全、更高效、更環(huán)保的產(chǎn)品與解決方案,著力推進(jìn)激光清洗設(shè)備成為車間標(biāo)配。”