Во последниве години, ласерското чистење стана едно од жариштата на истражување во областа на индустриското производство, истражувањето опфаќа процес, теорија, опрема и апликации. Во индустриските апликации, технологијата за ласерско чистење е во можност сигурно да исчисти голем број различни површини на подлогата, чистејќи предмети, вклучувајќи челик, алуминиум, титаниум, стакло и композитни материјали итн., индустрии за примена кои опфаќаат воздухопловство, авијација, превоз, брза железница, автомобилска индустрија, мувла, нуклеарна енергија и морска енергија и други области.
Ласерската технологија за чистење, која датира од 1960-тите, има предности како добар ефект на чистење, широк спектар на апликации, висока прецизност, бесконтактно чистење и достапност. Во индустриското производство, производството и одржувањето и во други области има широк спектар на перспективи за примена, се очекува делумно или целосно да ги замени традиционалните методи на чистење и да стане најперспективната зелена технологија за чистење во 21 век.
Метод на ласерско чистење
Процесот на ласерско чистење е многу сложен, вклучувајќи различни механизми за отстранување на материјал, за методот на ласерско чистење, процесот на чистење може да постои во исто време на различни механизми, што главно се должи на интеракцијата помеѓу ласерот и материјалот, вклучувајќи ја аблацијата на површината на материјалот, распаѓањето, јонизацијата, деградацијата, топењето, согорувањето, испарувањето, вибрациите, распрснувањето, експанзијата, собирањето, експлозијата, лупењето, пролевањето и други физички и хемиски промени.
Во моментов, типичните методи на ласерско чистење се главно три: ласерско аблациско чистење, ласерско чистење со помош на течен филм и методи на ласерско чистење со ударни бранови.
Метод на чистење со ласерска аблација
Главните методолошки механизми се термичка експанзија, испарување, аблација и фазна експлозија. Ласерот дејствува директно врз материјалот што треба да се отстрани од површината на подлогата, а амбиенталните услови можат да бидат воздух, разреден гас или вакуум. Работните услови се едноставни и најчесто се користат за отстранување на различни премази, бои, честички или нечистотија. Дијаграмот подолу го прикажува дијаграмот на процесот за методот на чистење со ласерска аблација.
Кога ласерското зрачење е на површината на материјалот, подлогата и материјалите за чистење прво доживуваат термичка експанзија. Со зголемувањето на времето на интеракција на ласерот со материјалот за чистење, ако температурата е пониска од прагот на кавитација на материјалот за чистење, процесот на физичка промена на материјалот за чистење е само физички. Разликата помеѓу коефициентот на термичка експанзија на материјалот за чистење и подлогата доведува до притисок на интерфејсот, материјалот за чистење се извиткува, кине од површината на подлогата, пука, механичко кршење, дробење поради вибрации итн., материјалот за чистење се отстранува со млаз или се отстранува од површината на подлогата.
Ако температурата е повисока од температурата на прагот на гасификација на материјалот за чистење, ќе има две ситуации: 1) прагот на аблација на материјалот за чистење е помал од подлогата; 2) прагот на аблација на материјалот за чистење е поголем од подлогата.
Овие два случаи на чистење на материјали се топење, кавитација и аблација и други физичко-хемиски промени, механизмот за чистење е посложен, покрај термичките ефекти, но може да вклучува и кинење на молекуларните врски помеѓу материјалите за чистење и подлогите, распаѓање или деградација на материјалите за чистење, фазна експлозија, гасификација на материјалите за чистење, моментална јонизација, генерирање на плазма.
(1)Ласерско чистење со помош на течен филм
Механизмот на методот главно се состои од течен филм со вриење, испарување и вибрации итн. Употребата на потребата да се избере соодветна бранова должина на ласерот, на начин да се надомести недостатокот на ударен притисок во процесот на чистење со ласерска аблација, може да се користи за отстранување на некои од потешките за отстранување предмети за чистење.
Како што е прикажано на сликата подолу, течниот филм (вода, етанол или други течности) е претходно покриен со површината на предметот за чистење, а потоа се користи ласер за да се озрачи. Течниот филм ја апсорбира енергијата на ласерот, што резултира со силна експлозија на течниот медиум, експлозијата на врелата течност се движи со голема брзина, енергијата се пренесува на материјалите за чистење на површината, а високата минлива експлозивна сила е доволна за да се отстрани површинската нечистотија за да се постигнат целите на чистењето.
Методот на ласерско чистење со помош на течен филм има два недостатока.
Макотрпен процес и тежок за контрола на процесот.
Поради употребата на течен филм, хемискиот состав на површината на подлогата по чистењето лесно се менува и генерира нови супстанции.
(1)Метод на чистење од типот на ласерски ударен бран
Пристапот и механизмот на процесот се многу различни од првите два, механизмот е главно отстранување на силата на ударниот бран, чистењето на објектите се главно честички, главно за отстранување на честички (субмикронски или наноскални). Барањата на процесот се многу строги, и за да се обезбеди можноста за јонизирање на воздухот, но и за да се одржи соодветно растојание помеѓу ласерот и подлогата за да се обезбеди дека дејството на силата на ударот врз честичките е доволно големо.
Шематскиот дијаграм на процесот на ласерско чистење на ударни бранови е прикажан подолу, ласерот е паралелен со насоката на ударот на површината на подлогата, а подлогата не доаѓа во контакт. Поместете го работното парче или главата на ласерот за да го прилагодите фокусот на ласерот кон честичката близу до излезот на ласерот, фокусната точка ќе се појави феномен на јонизација на воздухот, што резултира со ударни бранови, ударните бранови брзо се шират и се протегаат до контакт со честичките. Кога моментот на попречната компонента на ударниот бран на честичката е поголем од моментот на надолжната компонента и силата на адхезија на честичките, честичката ќе се отстрани со тркалање.
Технологија за ласерско чистење
Механизмот на ласерско чистење главно се базира на апсорпција на ласерската енергија на површината на објектот, или испарување и испарување, или моментална термичка експанзија за да се надмине адсорпцијата на честички на површината, така што објектот се одвојува од површината, а потоа се постигнува целта на чистење.
Грубо сумирано како: 1. ласерско разложување на пареа, 2. ласерско соголување, 3. термичко ширење на честички од нечистотија, 4. вибрации на површината на подлогата и вибрации на честички четири аспекти
Во споредба со традиционалниот процес на чистење, технологијата за ласерско чистење има следниве карактеристики.
1. Станува збор за „суво“ чистење, без раствор за чистење или други хемиски раствори, а чистотата е многу поголема од процесот на хемиско чистење.
2. Опсегот на отстранување на нечистотија и опсегот на применлива подлога е многу широк, и
3. Преку регулирање на параметрите на ласерскиот процес, не може да се оштети површината на подлогата врз основа на ефикасно отстранување на загадувачите, површината е како нова.
4. Ласерското чистење може лесно да се автоматизира.
5. Опремата за ласерска деконтаминација може да се користи долго време, со ниски оперативни трошоци.
6. Технологијата за ласерско чистење е: зелена: процесот на чистење, елиминирањето на отпадот е цврст прав, мала големина, лесна за складирање, во основа нема да ја загади животната средина.
Во 1980-тите, брзиот развој на полупроводничката индустрија на површината на силиконските плотни маски постави повисоки барања за технологијата за чистење, клучната поента е да се надмине контаминацијата на микрочестички и подлогата помеѓу големата адсорпциска сила, традиционалните хемиски методи за чистење, механичко чистење, ултразвучно чистење не се во можност да ја задоволат побарувачката, а ласерското чистење може да ги реши ваквите проблеми со загадувањето, поврзаните истражувања и апликации се брзо развиени.
Во 1987 година, првото појавување на патентна пријава за ласерско чистење. Во 1990-тите, Zapka успешно примени технологија за ласерско чистење во процесот на производство на полупроводници за отстранување на микрочестички од површината на маската, реализирајќи ја раната примена на технологијата за ласерско чистење во индустриската област. Во 1995 година, истражувачите користеа TEA-CO2 ласер од 2 kW за успешно да го исчистат трупот на авионот од бојата.
По влегувањето во 21 век, со брзиот развој на ултракратките пулсни ласери, домашните и странските истражувања и примена на технологијата за ласерско чистење постепено се зголемија, фокусирајќи се на површината на металните материјали, типични странски апликации се отстранување на боја од трупот на авионот, одмастување на површината на мувлата, отстранување на јаглерод од внатрешноста на моторот и чистење на површината на споевите пред заварување. Американскиот институт за заварување Едисон го чисти воениот авион FG16 со ласерска моќност од 1 kW, волуменот на чистење е 2,36 cm3 во минута.
Вреди да се спомене дека истражувањето и примената на ласерско отстранување на боја од напредни композитни делови е исто така голема жариште. Сечилата на пропелерот на хеликоптерот HG53 на американската морнарица, HG56 и рамната опашка на борбениот авион F16 и другите композитни површини се реализирани со ласерско отстранување на боја, додека апликациите на композитните материјали во авионите во Кина се доцна, па затоа ваквите истражувања се во основа неуспешни.
Покрај тоа, употребата на технологија за ласерско чистење за површинска обработка на спојот со CFRP композитни материјали пред лепење за подобрување на цврстината на спојот е исто така еден од тековните истражувачки фокуси. Компанијата за ласерско чистење на линијата за производство на автомобили Audi TT обезбедува опрема за чистење со фибер ласер за чистење на површината на оксидниот филм од лесна алуминиумска легура на рамката на вратата. Rolls G Royce UK користеше ласерско чистење за чистење на оксидниот филм на површината на компонентите на титаниумскиот аеромотор.
Технологијата за ласерско чистење брзо се разви во последните две години, без разлика дали станува збор за параметрите на процесот на ласерско чистење и механизмот за чистење, истражувањето на објектите за чистење или примената на истражувањата, постигна голем напредок. Технологијата за ласерско чистење, по многу теоретски истражувања, фокусот на нејзиното истражување е постојано пристрасен кон примената на истражувањата и примената на ветувачки резултати. Во иднина, технологијата за ласерско чистење во заштитата на културните реликвии и уметничките дела ќе биде пошироко користена, а нејзиниот пазар е многу широк. Со развојот на науката и технологијата, примената на технологијата за ласерско чистење во индустријата станува реалност, а опсегот на примена станува сè поширок.
Компанијата за ласерска автоматизација Maven се фокусира на ласерската индустрија веќе 14 години, специјализирана сме во ласерско обележување, имаме машина за ласерско чистење на кабинети за машини, машина за ласерско чистење на колички, машина за ласерско чистење на ранци и машина за ласерско чистење три во едно, покрај тоа, имаме и машина за ласерско заварување, машина за ласерско сечење и машина за гравирање на ласерско обележување, доколку сте заинтересирани за нашата машина, можете да нè следите и слободно контактирајте не.
Време на објавување: 14 ноември 2022 година
