金屬管道在維系工業(yè)運轉(zhuǎn)及日常城市生活便利方面起著至關(guān)重要的作用。但管道維護過程存在著諸多安全隱患，其中很大一部分是由管道內(nèi)壁銹蝕造成的。在管道清洗應(yīng)用領(lǐng)域中管道外部清洗較為簡單，內(nèi)壁清洗一直是難點。而銳科激光已在管道內(nèi)壁清洗上實現(xiàn)了技術(shù)的突破。

這項管道內(nèi)壁清洗技術(shù)還有哪些奧秘呢？為解決市場管內(nèi)壁清洗的問題，銳科提供了大小兩種方式的系統(tǒng)解決方案。下面將簡要展示小管徑內(nèi)壁激光清洗和大管徑內(nèi)壁激光清洗的實際應(yīng)用案例。

小管徑內(nèi)壁激光清洗應(yīng)用案例

這種清洗方式選用的是銳科清洗能力用途較廣泛的RFL-P200S型激光器，配備旋轉(zhuǎn)清洗頭。其中P200S激光器具備高平均功率和高單脈沖能量，方形或圓形勻化光斑輸出，使用維護方便等特點，可應(yīng)用于汽車制造、船舶業(yè)、石油化工業(yè)、橡膠輪胎等領(lǐng)域，以下是該激光器的具體參數(shù)情況。

設(shè)備配置說明：

（1）1種清洗頭：可旋轉(zhuǎn)清洗頭

（2）聚焦鏡：1064nm波長F-Theta鏡頭，焦距200mm

（3）激光器 — RFL-P200S（自帶光隔準(zhǔn)直頭）

（4）清洗軟件—Ezcard

可旋轉(zhuǎn)清洗頭包括用于固定光纖激光器的連接筒、出射聚焦光束的鏡組以及旋轉(zhuǎn)桿和電機，用于改變光纖激光器發(fā)出的激光束的空間分布，使之出射光圓分布，實現(xiàn)高速清洗。支撐連桿機構(gòu)包括支撐架、連接桿、滑動套筒和滾輪，通過滑動套筒在可旋轉(zhuǎn)激光清洗頭上下滑動，帶動連接桿縮放，致使支撐架撐開，滾輪在管徑內(nèi)壁行走，從而達到根據(jù)管徑內(nèi)壁尺寸自由調(diào)節(jié)該機構(gòu)，始終保持可旋轉(zhuǎn)激光清洗頭固定于中心位置，使出射光打到管內(nèi)壁上是同樣距離。

小管徑管道內(nèi)壁清洗

該套解決方案可用于清洗管徑大小范圍在80mm-250mm的各種管道。以清洗管內(nèi)徑100mm、管長度為10m的管道為例，調(diào)節(jié)清洗頭推進線速度為5mm/s，僅需耗時3.5分鐘以內(nèi)。

200W脈沖激光清洗效率數(shù)據(jù)展示

客戶現(xiàn)場實地清洗結(jié)果表明，通過激光清洗方式可以達到清除管內(nèi)壁不銹鋼基材銹蝕物、氧化層等并呈現(xiàn)金屬色。相較于傳統(tǒng)方式的管內(nèi)壁清洗方式，激光清洗具有無污染且內(nèi)壁清洗效率更為高效的特點。當(dāng)然現(xiàn)有的激光清洗方式并不一定能滿足所有管內(nèi)徑的清洗，不同管徑大小需要用到不同旋轉(zhuǎn)方式清洗頭進行處理，需要根據(jù)管徑的具體尺寸進行方案定制。

清洗管內(nèi)壁銹層、氧化層效果圖

螺紋孔管徑清洗及螺紋孔管徑內(nèi)壁清洗完后效果圖

大管徑激光清洗應(yīng)用案例

大管徑清洗方式采用高效率高集成的銳科納秒脈沖光纖500W激光器。使用該光源能清洗掉絕大部分污物，高單脈沖能量下效率更高。

這種大管徑激光清洗方案可用于清洗大口徑管道內(nèi)壁的殘渣、大塊銹斑等。整體由500W納秒脈沖激光清洗集成系統(tǒng)、可旋轉(zhuǎn)清洗頭、管道行走小車、鼓風(fēng)機和收集吸塵裝置組成。

大管徑管道內(nèi)壁清洗

其中可旋轉(zhuǎn)清洗頭內(nèi)部構(gòu)造主要包括光路系統(tǒng)和電路系統(tǒng)。光纖通過光纖連接頭把激光光束導(dǎo)入激光頭，光學(xué)部件安裝在搖臂的機械結(jié)構(gòu)中，通過搖臂控制并由聚焦鏡將光斑聚焦到工作點上實現(xiàn)激光加工。當(dāng)激光脈沖高速掃描工件表面時，該區(qū)域溫度會在瞬間升高，然后降低，產(chǎn)生熱彈性壓力。由于附著物和基材的熱膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致表面應(yīng)力分布不均，從而使表面的污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離，最終達到高效有速清潔的目的。

激光清洗頭參數(shù)

大管徑內(nèi)壁清洗解決方案適用于管徑大小范圍在480mm-1500mm的各種管道清洗。以清洗管內(nèi)徑內(nèi)徑為500mm、管長度為10m的管道為例，調(diào)節(jié)清洗頭推進線速度為1.5mm/s，耗時在1.5h以內(nèi)。

上述即為銳科大小管徑內(nèi)壁清洗的應(yīng)用案例，展示過程中重點解析了激光頭的設(shè)計模塊，以期為集成商客戶在激光頭的設(shè)計上提供依據(jù)，具體客戶可根據(jù)實際情況選擇合適的激光光源作為清洗手段。

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