Последњих година, ласерско чишћење је постало једно од истраживачких жаришта у области индустријске производње, истраживање покрива процес, теорију, опрему и апликације. У индустријским применама, технологија ласерског чишћења је успела да поуздано очисти велики број различитих површина супстрата, објеката за чишћење укључујући челик, алуминијум, титан, стакло и композитне материјале, итд., примењене индустрије које покривају ваздухопловство, авијацију, транспорт, велике брзине железничка, аутомобилска, калупна, нуклеарна енергија и поморска и друга поља.
Технологија ласерског чишћења, која датира из 1960-их, има предности доброг ефекта чишћења, широког спектра примене, високе прецизности, бесконтактности и приступачности. У индустријској производњи, производњи и одржавању и другим областима имају широк спектар могућности примене, очекује се да ће делимично или у потпуности заменити традиционалне методе чишћења и постати најперспективнија зелена технологија чишћења у 21. веку.
Метода ласерског чишћења
Процес ласерског чишћења је веома сложен, укључује различите механизме уклањања материјала, за метод ласерског чишћења, процес чишћења може постојати истовремено са различитим механизмима, што се углавном може приписати интеракцији између ласера и материјала, укључујући аблација површине материјала, разградња, јонизација, деградација, топљење, сагоревање, испаравање, вибрације, прскање, експанзија, скупљање, експлозија, љуштење, осипање и друге физичке и хемијске промене. процес.
Тренутно су типичне методе ласерског чишћења углавном три: чишћење ласерском аблацијом, ласерско чишћење уз помоћ течног филма и методе чишћења ласерским ударним таласом.
Метода чишћења ласерске аблације
Главни методолошки механизми су термичка експанзија, вапоризација, аблација и фазна експлозија. Ласер делује директно на материјал који се уклања са површине подлоге, а услови околине могу бити ваздух, разређени гас или вакуум. Радни услови су једноставни и најчешће се користе за уклањање разних премаза, боја, честица или прљавштине. Дијаграм испод приказује дијаграм процеса за методу чишћења ласерском аблацијом.
Када ласерско зрачење на површини материјала, супстрат и материјали за чишћење су прво топлотно ширење. Са повећањем времена интеракције ласера са материјалом за чишћење, ако је температура нижа од прага кавитације материјала за чишћење, материјал за чишћење само процес физичке промене, разлика између материјала за чишћење и коефицијента термичке експанзије подлоге доводи до притиска на интерфејсу , извијање материјала за чишћење, кидање са површине подлоге, пуцање, механички лом, вибрацијско дробљење, итд., материјал за чишћење се уклања млазом или се уклања са површине подлоге.
Ако је температура виша од граничне температуре гасификације материјала за чишћење, постојаће две ситуације: 1) праг аблације материјала за чишћење је мањи од супстрата; 2) праг аблације материјала за чишћење је већи од супстрата.
Ова два случаја материјала за чишћење су топљење, кавитација и аблација и друге физичко-хемијске промене, механизам чишћења је сложенији, поред термичких ефеката, али може укључивати и материјале за чишћење и супстрате између прекида молекуларне везе, распадања или деградације материјала за чишћење, фазе експлозија, материјали за чишћење гасификација тренутна јонизација, стварање плазме.
(1)Ласерско чишћење уз помоћ течног филма
Механизам методе углавном има течни филм кључања испаравања и вибрација, итд. Употреба потребе да се изабере одговарајућа ласерска таласна дужина, на начин да се надокнади недостатак ударног притиска у процесу чишћења ласерске аблације, може се користити за уклањање неки од теже за уклањање предмета за чишћење.
Као што је приказано на слици испод, течни филм (вода, етанол или друге течности) је претходно прекривен површином предмета за чишћење, а затим користите ласер да га озрачите. Течни филм апсорбује ласерску енергију што резултира снажном експлозијом течног медија, експлозијом кључале течности брзим кретањем, преносом енергије на материјале за чишћење површине, висока пролазна експлозивна сила је довољна за уклањање површинске прљавштине како би се постигле сврхе чишћења.
Метода ласерског чишћења уз помоћ течног филма има два недостатка.
Тежак процес и тешко га је контролисати.
Због употребе течног филма, хемијски састав површине подлоге након чишћења лако се мења и ствара нове супстанце.
(1)Метода чишћења типа ласерског ударног таласа
Процесни приступ и механизам су веома различити од прва два, механизам је углавном уклањање силе ударног таласа, објекти за чишћење су углавном честице, углавном за уклањање честица (подмикронске или наноскалне). Захтеви процеса су веома строги, како да се обезбеди способност јонизације ваздуха, тако и да се одржи одговарајућа удаљеност између ласера и подлоге како би се осигурало да је дејство на честице ударне силе довољно велико.
Шематски дијаграм процеса чишћења ласерским ударним таласом је приказан испод, ласер је паралелан са смером пуцања површине подлоге, а супстрат не долази у контакт. Померите радни комад или ласерску главу да бисте подесили фокус ласера на честицу близу ласерског излаза, појавиће се жариште феномена јонизације ваздуха, што ће резултирати ударним таласима, ударним таласима до брзог ширења сферне експанзије и проширеним до контакта са честицама. Када је момент попречне компоненте ударног таласа на честици већи од момента уздужне компоненте и силе адхезије честице, честица ће бити уклоњена ваљањем.
Технологија ласерског чишћења
Механизам ласерског чишћења се углавном заснива на површини објекта након апсорпције ласерске енергије, или испаравања и испарења, или тренутног топлотног ширења да се превазиђе адсорпција честица на површини, тако да се објекат са површине, а затим постигне сврха чишћења.
Грубо сажето као: 1. ласерско распадање паре, 2. ласерско скидање, 3. термичко ширење честица прљавштине, 4. вибрације површине подлоге и вибрације честица четири аспекта
У поређењу са традиционалним процесом чишћења, технологија ласерског чишћења има следеће карактеристике.
1. То је "суво" чишћење, без раствора за чишћење или других хемијских решења, а чистоћа је много већа од процеса хемијског чишћења.
2. Опсег уклањања прљавштине и опсег применљивих подлога је веома широк, и
3. Кроз регулацију параметара ласерског процеса, не може оштетити површину подлоге на основу ефикасног уклањања загађивача, површина је као нова.
4. Ласерско чишћење може се лако аутоматизовати.
5. Опрема за ласерску деконтаминацију може се користити дуго времена, ниски оперативни трошкови.
6. Технологија ласерског чишћења је: зелена: процес чишћења, елиминисање отпада је чврст прах, мале величине, лако се складишти, у основи неће загађивати животну средину.
Током 1980-их, брзи развој индустрије полупроводника на површини силицијумске вафле контаминације честицама технологије чишћења поставио је веће захтеве, кључна тачка је да се превазиђе контаминација микро-честица и супстрата између велике силе адсорпције. , традиционално хемијско чишћење, механичко чишћење, ултразвучне методе чишћења нису у могућности да задовоље потражњу, а ласерско чишћење може решити такве проблеме загађења, сродна истраживања и апликације су се брзо развиле.
1987. године, прво појављивање патентне пријаве за ласерско чишћење. Током 1990-их, Запка је успешно применио технологију ласерског чишћења у производном процесу полупроводника како би уклонио микрочестице са површине маске, реализујући рану примену технологије ласерског чишћења у индустријском пољу. 1995, истраживачи су користили ТЕА-ЦО2 ласер од 2 кВ да би успешно постигли чишћење уклањања боје са трупа авиона.
Након уласка у 21. век, са брзим развојем ултра-кратких пулсних ласера, домаћа и страна истраживања и примена технологије ласерског чишћења постепено су се повећавали, фокусирајући се на површину металних материјала, типичне стране примене су уклањање боје са трупа авиона, плесни. одмашћивање површине, унутрашње уклањање угљеника из мотора и површинско чишћење спојева пре заваривања. Амерички институт за заваривање Едисон ласерско чишћење ратног авиона ФГ16, када је снага ласера од 1 кВ, запремина чишћења 2,36 цм3 у минути.
Вреди напоменути да је истраживање и примена ласерског уклањања боје са напредних композитних делова такође главна врућа тачка. Лопатице пропелера америчке морнарице ХГ53, ХГ56 и равни реп борбеног авиона Ф16 и друге композитне површине су реализоване за ласерско уклањање боје, док су кинески композитни материјали у примени у авионима касно, тако да су таква истраживања у основи празна.
Поред тога, употреба технологије ласерског чишћења за ЦФРП композитну површинску обраду зглоба пре лепљења како би се побољшала чврстоћа зглоба такође је један од тренутних фокуса истраживања. прилагодите ласерску компанију Ауди ТТ производној линији аутомобила како бисте обезбедили опрему за чишћење ласера са влакнима за чишћење површине оксидног филма оквира врата од лаке алуминијумске легуре. Роллс Г Роице УК је користио ласерско чишћење за чишћење оксидног филма на површини компоненти аеромотора од титанијума.
Технологија ласерског чишћења се брзо развила у последње две године, било да се ради о параметрима процеса ласерског чишћења и механизму чишћења, истраживању објеката чишћења или примени истраживања је направио велики напредак. Технологија ласерског чишћења након много теоријских истраживања, фокус њеног истраживања је константно пристрасан ка примени истраживања, иу примени обећавајућих резултата. У будућности ће се све више користити технологија ласерског чишћења у заштити културних реликвија и уметничких дела, а њено тржиште је веома широко. Са развојем науке и технологије, примена технологије ласерског чишћења у индустрији постаје реалност, а обим примене постаје све обимнији.
Компанија Мавен за ласерску аутоматизацију фокусира се на ласерску индустрију већ 14 година, специјализовани смо за ласерско обележавање, имамо машину за ласерско чишћење кабинета, машину за ласерско чишћење колица, машину за ласерско чишћење ранца и машину за ласерско чишћење три у једном, поред тога, имамо и машина за ласерско заваривање, машина за ласерско сечење и машина за ласерско гравирање, ако сте заинтересовани за нашу машину, можете нас пратити и слободно нас контактирајте.
Време поста: 14.11.2022
