国创激光

轨道交通专业激光清洗解决方案提供商

高效、智能、绿色工业清洗技术,助力企业智能制造

国创激光-激光制造技术在轨道交通装备制造与维保领域的智能化应用

发表时间:2023-03-16 17:20

轨道交通装备制造和检修过程存在大量需要清洗的部件,铝合金、碳钢焊接前及车轴、构架、受电弓、齿轮、电机、制动盘等检修时需要去除氧化膜、锈蚀、油漆、油污等一种或多种污染物。激光清洗具备清洗效果好、控制精度高、可实现远程控制、应用范围广、运行成本低、不污染环境等优点。在我国产业升级和环境保护的大背景下,激光清洗技术具有取代大部分常规清洗方法的技术优势和发展趋势。但是,激光清洗是近年发展起来的一项新型绿色智能清洗技术,需开展特定产品激光清洗工艺应用研究,且针对轨道交通装备产品多为非标研制设备,为快速推动激光清洗技术在轨道交通车体制造过程中的推广应用,国创中心开展铝合金车体侧墙型材焊前激光清洗去氧化膜与油污技术研发,研制一套铝合金车体侧墙型材焊前自动激光清洗装备,替代现有人工机械打磨和化学清洗方式,实现高质量、自动化、高效率铝型材焊前清洗产线工程化应用

激光清洗的原理是利用纳秒级脉冲激光束作用于清洗物表面,吸热并瞬间产生高温形成等离子体冲击波,使被清洗物以剥离、熔化、气化等方式,脱离工件表面,达到清洗的目的。针对本项目研究的铝合金表面氧化膜的去除机理主要以烧蚀(熔化、气化)机制为主,同时伴随热振动剥离机制。

铝合金车体侧墙型材焊前自动激光清洗装备的创新点及优势如下:

1、针对多规格尺寸、坡口多平面车体铝型材的焊前清洗要求,开展特殊激光清洗光学系统设计并开展特定激光清洗工艺试验,确保激光在特定离焦范围内均能有效去除铝型材坡口不同平面的氧化膜与油污,实现焦距范围±20mm的表面无损清洗。

2、一次可同时去除型材板4条搅拌摩擦焊坡口处氧化膜和油污,清洗效率达到8m/min,比人工机械打磨高出4倍,提高了清洗效率、改善清洗环境、符合绿色制造方向,一班可以清洗2节车的AB型车体结构件铝型材。

3、采用多激光头变位龙门式机构,结合对中定位法和变位对焦法能够清洗不同尺寸铝型材焊缝坡口表面、侧面等多种工况,可以满足多种铝型材形状、尺寸以及清洗角度变化的要求,整个过程是非接触式的自动化清洗,提高了多工况清洗的兼容性。

该项目在国家重点研发计划、中车重点研发计划的支持下授权发明专利1项,实用新型专利1项,期刊论文1篇,获批湖南省省级工业新产品。目前已应用在深圳、长沙、无锡、上海、洛阳等多个AB型地铁项目中得到了应用。

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