Lazer temizliğinin gelişimi ve prensibi
Geleneksel endüstriyel temizleme yöntemleri esas olarak yüksek basınçlı su, kimyasal reaktif, ultrasonik ve mekanik öğütmeyi içerir, ancak bu temizleme yöntemleri alt tabakaya zarar verme, kötü çalışma ortamı, kirlilik, bazı pozisyonlarda eksik temizleme ve yüksek temizleme maliyeti sorunlarına sahiptir.Çevre kirliliğinin artmasıyla birlikte, dünyanın her yerindeki bilim adamları, enerji tasarrufu, çevre koruma ve yüksek verimlilik ile aktif olarak yeni temizlik teknolojileri geliştiriyorlar.Lazer temizleme teknolojisi, matris malzemelerine düşük hasar, yüksek temizleme doğruluğu, sıfır emisyon ve kirlilik olmaması gibi birçok avantaja sahip olduğundan, akademi ve endüstri tarafından giderek daha fazla değer görmekte ve tercih edilmektedir.Lazer temizleme teknolojisinin metal yüzeylerin kir temizliğine uygulanmasının çok geniş bir perspektife sahip olduğuna şüphe yoktur.
Lazer temizleme teknolojisinin gelişim tarihi ve mevcut durumu
1960'larda, ünlü fizikçi Schawlow önce lazer temizleme kavramını önerdi ve ardından teknolojiyi eski kitapların onarımı ve bakımına uyguladı.Yabancı lazer temizliğinin dekontaminasyon aralığı, kültürel kalıntıların ve sanat eserlerinin temizlenmesi, lastik kalıbının yüzeyindeki kauçuk kirlerin çıkarılması, silikonun çıkarılması dahil olmak üzere kalın pas tabakasından nesne yüzeyindeki ince parçacıklara kadar çok geniştir. Altın film yüzeyindeki yağ kirleticileri ve mikroelektronik endüstrisinin yüksek hassasiyetli temizliği.Çin'de lazer temizleme teknolojisi gerçekten 2004 yılında başladı. Çin, lazer temizleme teknolojisi araştırmalarını güçlendirmek için çok sayıda insan ve malzeme kaynağına yatırım yapmaya başladı.Son on yılda, verimsiz ve hacimli karbondioksit lazerlerinden hafif ve kompakt fiber lazerlere kadar gelişmiş lazerlerin geliştirilmesiyle;Sürekli çıkış lazerinden nanosaniye, pikosaniye ve femtosaniye kısa darbeli lazere;Görünür ışık çıkışından uzun dalga kızılötesi ışık ve kısa dalga ultraviyole ışık çıkışına... Lazerler, enerji çıkışı, dalga boyu aralığı, lazer kalitesi ve enerji dönüşüm verimliliğinde bir sıçrama yaptı.Lazerin gelişimi, doğal olarak lazer temizleme teknolojisinin hızlı gelişimini destekler.Lazer temizleme teknolojisi teoride ve uygulamada verimli sonuçlar elde etmiştir.
Lazer temizleme teknolojisinin prensibi
Darbeli lazer temizleme işlemi, lazer tarafından üretilen optik darbenin özelliklerine bağlıdır ve yüksek yoğunluklu ışın, kısa darbeli lazer ve kirlilik katmanı arasındaki etkileşimin neden olduğu fotofiziksel reaksiyona dayanır.Fiziksel prensibi şu şekilde özetlenebilir:
a) Lazer tarafından yayılan ışın, tedavi edilecek yüzeydeki kirlilik tabakası tarafından emilir;
b) Büyük enerjinin emilmesi, hızla genişleyen plazma (yüksek oranda iyonize kararsız gaz) oluşturur ve şok dalgaları üretir;
c) Şok dalgası kirleticileri parçalara ayırır ve uzaklaştırır;
d) Işık darbe genişliği, işlenmiş yüzeyi tahrip eden ısı birikimini önleyecek kadar kısa olmalıdır;
e) Deneyler, metal yüzeyinde oksitler olduğunda metal yüzeyinde plazma oluştuğunu göstermektedir.
Plazma, yalnızca enerji yoğunluğu, kirlenmiş tabakaya veya kaldırılan oksit tabakasına bağlı olarak eşikten daha yüksek olduğunda üretilir.Bu eşik etkisi, yüzey malzemesinin güvenliğini sağlarken etkili temizlik için çok önemlidir.Plazmanın ortaya çıkması için ikinci bir eşik vardır.Enerji yoğunluğu bu eşiği aşarsa, temel malzeme tahrip olacaktır.Alt tabaka malzemesinin güvenliğini sağlama öncülüğünde alt tabaka malzemesini etkili bir şekilde temizlemek için, lazer parametreleri duruma göre ayarlanmalıdır, böylece optik darbenin enerji yoğunluğu kesinlikle iki eşik arasında olur.
Lazer temizlemenin avantajları
Mekanik sürtünmeli temizleme, kimyasal korozyon temizleme, sıvı katı güçlü darbeli temizleme ve yüksek frekanslı ultrasonik temizleme gibi geleneksel temizleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, lazerle temizlemenin beş belirgin avantajı vardır:
- Çevre koruma avantajları: lazer temizleme "yeşil" bir temizleme yöntemidir.Herhangi bir kimyasal madde ve temizleme solüsyonu kullanmasına gerek yoktur.Temizlenen atık temel olarak katı tozdur, küçük hacimlidir, depolanması kolaydır, geri dönüştürülebilir, fotokimyasal reaksiyon ve kirlilik yoktur.
- Etki avantajı: geleneksel temizleme yöntemi genellikle, temizlenen nesnenin yüzeyinde mekanik kuvvete sahip olan, nesnenin yüzeyine zarar veren veya temizleme ortamı temizlenen nesnenin yüzeyine yapışan, çıkarılamayan ve ikincil kirlilik üreten temasla temizlemedir. .Lazer temizliğinin taşlamasız, temassız ve termal olmayan etkisi alt tabakaya zarar vermez, böylece bu sorunlar çözülebilir.
- Kontrol avantajı: lazer, fiber optik aracılığıyla iletilebilir ve uzaktan çalıştırmayı rahatça gerçekleştirmek için manipülatör ve robot ile işbirliği yapabilir.Bazı tehlikeli yerlerde personel güvenliğini sağlayabilecek, geleneksel yöntemlerle ulaşılması kolay olmayan parçaları temizleyebilir.
- Kolaylık avantajı:lazer temizleme, çeşitli malzemelerin yüzeyindeki çeşitli kirleticileri giderebilir ve geleneksel temizliğin sağlayamadığı temizliği sağlayabilir.Ayrıca malzeme yüzeyindeki kirleticileri malzeme yüzeyine zarar vermeden seçici olarak temizleyebilir.
- Fiyat avantajı:lazer temizliği hızlı, verimli ve zamandan tasarruf sağlar;Bu aşamada lazer temizleme sistemi alımında tek seferlik yatırım erken aşamada yüksek olsa da temizleme sistemi uzun süre stabil olarak kullanılabilir ve işletme maliyeti düşüktür.Daha da önemlisi, otomatik çalışmayı kolayca gerçekleştirebilir.Lazer temizleme teknolojisini kullanma maliyetini daha da azaltmak için gelecekte lazer temizleme sisteminin maliyetinin büyük ölçüde azalacağı tahmin edilebilir.
Lazer temizleme yöntemleri aşağıdaki üç kategoriye ayrılabilir:
1. Lazer kuru temizleme
Doğrudan dekontaminasyon için lazer radyasyonu kullanılır.Lazer nesneler veya kir parçacıkları tarafından emildikten sonra, matrisi ve kirleticileri ayırmak için titreşim üretecektir.Lazerle kuru temizlemede kir parçacıklarını temizlemenin iki ana yolu vardır: birincisi, yüzeyde emilen parçacıkların çıkarılabilmesi için alt tabaka yüzeyinin titreşimle sonuçlanan anlık termal genleşmesidir.Diğeri, parçacıkların kendilerinin termal genleşmesi nedeniyle parçacıkların altlık yüzeyini terk etmesidir.
2. Lazer ıslak temizleme
Lazer ıslak temizleme, temizlenecek alt tabakanın yüzeyinde bir sıvı orta film tabakasını eşit şekilde kaplamak ve ardından lazer radyasyonu ile lekeleri çıkarmaktır.Lazerin dielektrik film ve alt tabaka tarafından emilmesine göre, ıslak temizleme, güçlü alt tabaka emilimine, güçlü dielektrik film emilimine ve dielektrik film alt tabakasının ortak emilimine ayrılabilir.Güçlü matris absorpsiyonu sırasında, matris lazer enerjisini emdikten sonra, ısı sıvı ortam filmine aktarılır, matris ve sıvı arasındaki arayüzdeki sıvı tabaka aşırı ısınır ve kaynar ve sıvı tabaka ve lekeler birlikte çıkarılır.
3. Lazer + inert gaz temizleme
Lazer radyasyonu ile aynı zamanda, iş parçası yüzeyine inert gaz üflenir.Kirleticiler yüzeyden sıyrıldığında, temiz yüzeyin kirlenmesini ve oksidasyonunu önlemek için gazla yüzeyden çok uzağa üflenirler.
Lazer temizliğinin uygulama alanları
Lazer temizleme teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, lazer temizleme teknolojisi, aşağıda gösterildiği gibi endüstriyel uygulamalarda birçok endüstride popüler hale gelmiştir:
- Mikroelektronik alan: yarı iletken bileşenler, mikro elektronik cihazlar, bellek şablonları vb.;
- Kültürel kalıntıların koruma alanı: taş oymalar, bronzlar, cam, yağlı boya tablolar ve duvar resimleri;
- Aşındırıcı temizlik: kauçuk kalıp, kompozit kalıp, metal kalıp vb.;
- Yüzey işleme: hidrofilik işlem, yüzey pürüzlendirme, kaynak öncesi ve kaynak sonrası işlem, vb;
- Boya ve pas giderme: uçaklar, gemiler, silahlar ve teçhizatlar, köprüler, metal basınçlı kaplar, metal boru hatları vb;Uçak parçaları, elektrikli ürün parçaları vb.;
- Diğer: Kentsel grafiti, baskı silindiri, dış duvar inşası, nükleer endüstri vb.
Lazer temizleme, temizlik pazarının gelişiminin genel eğilimi haline gelecektir.Şu anda, lazerle temizleme, bilim ve teknolojinin ilerlemesi ve çevre koruma gereksinimlerinin iyileştirilmesi ile geleneksel temizleme teknolojisinin yerini tamamen alamasa da, lazerle temizleme, küresel temizlik pazarının gelişiminin genel eğilimi haline gelecektir.Yeni lazer temizleme sistemleri ve ekipmanları geliştirerek ve temizleme sürecini optimize ederek, temizlik verimliliğini artırmak, temizlik maliyetini düşürmek, temizlenecek yüzeyin zararını azaltmak ve metal yüzeyin yeşil, verimli ve otomatik temizleme işlemini gerçekleştirmek, Gelecekteki pazarın talebi.Shenzhen Herolaser Equipment Co., Ltd., lazer temizleme makinelerinin Ar-Ge, üretim ve satışı ile uğraşan bir kuruluştur.Şu anda, Herolaser tarafından lazer temizleme alanında piyasaya sürülen 100W-2000W darbeli lazer temizleme makineleri, yüzey işleme, kalıp temizleme, boya ve pas giderme ve diğer hırdavat imalatı, otomobil ve demiryolu taşımacılığı alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.