Az elmúlt években a lézeres tisztítás az ipari gyártás egyik kutatási központjává vált, a kutatás kiterjed a folyamatra, elméletre, berendezésekre és alkalmazásokra. Ipari alkalmazásokban a lézeres tisztító technológia képes volt megbízhatóan megtisztítani számos különböző szubsztrátum felületet, tisztítási tárgyakat, beleértve acélt, alumíniumot, titánt, üveget és kompozit anyagokat stb., az űrrepülést, a légi közlekedést, a hajózást és a nagy sebességű alkalmazási ágazatokat. vasút, autóipar, penész, atomenergia, tengeri és egyéb területek.
Az 1960-as évekre visszanyúló lézeres tisztítási technológia előnyei a jó tisztítóhatás, az alkalmazások széles köre, a nagy pontosság, az érintésmentesség és a hozzáférhetőség. Az ipari gyártásban a termelés, karbantartás és egyéb területeken széles körű alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik, várhatóan részben vagy teljesen felváltja a hagyományos tisztítási módszereket, és a 21. század legígéretesebb zöld tisztítási technológiájává válik.
Lézeres tisztítási módszer
A lézeres tisztítási folyamat nagyon összetett, sokféle anyageltávolító mechanizmust foglal magában, a lézeres tisztítási módszernél a tisztítási folyamat egyidejűleg többféle mechanizmus is létezhet, ami főként a lézer és az anyag közötti kölcsönhatásnak tulajdonítható, pl. az anyag felületének ablációja, lebomlása, ionizációja, lebomlása, olvadása, égése, elpárologtatása, rezgése, porlasztása, tágulása, zsugorodása, robbanása, hámlása, leválása és egyéb fizikai és kémiai változások. folyamat.
Jelenleg három tipikus lézeres tisztítási módszer létezik: lézeres ablációs tisztítás, folyadékfilmes lézeres tisztítás és lézeres lökéshullámos tisztítási módszer.
Lézeres ablációs tisztítási módszer
A fő módszertani mechanizmusok a hőtágulás, a párologtatás, az abláció és a fázisrobbanás. A lézer közvetlenül a hordozó felületéről eltávolítandó anyagra hat, és a környezeti feltételek lehetnek levegő, finomított gáz vagy vákuum. A működési feltételek egyszerűek, és a legszélesebb körben használják különféle bevonatok, festékek, részecskék vagy szennyeződések eltávolítására. Az alábbi diagram a lézeres ablációs tisztítási eljárás folyamatábráját mutatja.
Amikor a lézeres besugárzás az anyag felületén, a szubsztrátumon és a tisztítóanyagokon az első hőtágulás. A lézeres kölcsönhatási idő növekedésével a tisztítóanyaggal, ha a hőmérséklet alacsonyabb, mint a tisztítóanyag kavitációs küszöbértéke, a tisztítóanyag csak fizikai változáson megy keresztül, a tisztítóanyag és a szubsztrát hőtágulási együtthatója közötti különbség nyomáshoz vezet a határfelületen. , a tisztítóanyag kihajlása, az aljzat felületéről való leszakadás, repedés, mechanikai törés, vibrációs zúzás stb.
Ha a hőmérséklet magasabb, mint a tisztítóanyag elgázosítási küszöbértéke, akkor két helyzet adódhat: 1) a tisztítóanyag ablációs küszöbe kisebb, mint a hordozóé; 2) a tisztítóanyag ablációs küszöbe nagyobb, mint a hordozóé.
Ez a két esetben a tisztító anyagok olvadás, kavitáció és abláció és egyéb fizikai-kémiai változások, tisztító mechanizmus bonyolultabb, amellett, hogy a termikus hatások, hanem magában foglalhatja a tisztító anyagok és szubsztrátok között a molekuláris kötés felszakadása, tisztító anyagok lebomlása vagy lebomlása, fázis robbanás, tisztító anyagok elgázosítás pillanatnyi ionizáció, plazma előállítása.
(1)Folyékony filmes lézeres tisztítás
A módszer mechanizmusa főként folyadékfilmes forralással párologtatással és vibrációval stb. rendelkezik. A megfelelő lézerhullámhossz kiválasztásának szükségessége, a lézeres ablációs tisztítási eljárás során fellépő ütési nyomás hiányának pótlására használható. néhány nehezebb eltávolítani a tisztító tárgyat.
Amint az alábbi ábrán látható, a folyadékfilmet (víz, etanol vagy más folyadékok) előzetesen be kell vonni a tisztító tárgy felületébe, majd a lézerrel be kell sugározni. A folyékony film elnyeli a lézerenergiát, ami a folyékony közeg erős robbanását, a forrásban lévő folyadék nagy sebességű mozgásának robbanását, a felülettisztító anyagokhoz való energiaátvitelt, a nagy tranziens robbanóerő elegendő a felületi szennyeződés eltávolításához a tisztítási célok eléréséhez.
A folyékony filmes lézeres tisztítási módszernek két hátránya van.
Bonyolult folyamat és nehéz ellenőrizni a folyamatot.
A folyékony film használatának köszönhetően az aljzat felületének kémiai összetétele tisztítás után könnyen megváltoztatható és új anyagok keletkezhetnek.
(1)Lézeres lökéshullám típusú tisztítási módszer
A folyamat megközelítése és mechanizmusa nagyon eltér az első kettőtől, a mechanizmus elsősorban lökéshullám-erő eltávolítása, a tisztító tárgyak elsősorban részecskék, elsősorban a részecskék (szub-mikron vagy nanoméretű) eltávolítására szolgálnak. Az eljárásra vonatkozó követelmények nagyon szigorúak, mind a levegő ionizálásának biztosítására, mind a lézer és a hordozó közötti megfelelő távolság fenntartására annak biztosítása érdekében, hogy az ütközőerő részecskéire gyakorolt hatás elég nagy legyen.
A lézeres lökéshullámos tisztítási folyamat vázlatos diagramja az alábbiakban látható, a lézer párhuzamos az alapfelület irányával, és a hordozó nem érintkezik. Mozgassa a munkadarabot vagy a lézerfejet, hogy a lézerfókuszt a lézerkimenet közelében lévő részecskére állítsa, ekkor a levegő ionizációs jelenségének fókuszpontja lép fel, ami lökéshullámokat, lökéshullámokat a gömbi tágulás gyors tágulásához, és az érintkezésig terjed. a részecskékkel. Ha a lökéshullám keresztirányú komponensének nyomatéka a részecskén nagyobb, mint a hosszanti komponens nyomatéka és a részecske tapadási ereje, a részecske hengerléssel eltávolítható.
Lézeres tisztítási technológia
A lézeres tisztító mechanizmus elsősorban az objektum felületén alapul a lézerenergia elnyelése, vagy párologtatás és elpárologtatás, vagy pillanatnyi hőtágulás után a részecskék felületi adszorpciójának leküzdése érdekében, hogy a tárgy a felületről, majd elérje a tisztítás célja.
Nagyjából így foglalható össze: 1. lézeres gőzbontás, 2. lézeres sztrippelés, 3. szennyeződésrészecskék hőtágulása, 4. hordozófelületi vibráció és részecskerezgés négy szempont
A hagyományos tisztítási eljáráshoz képest a lézeres tisztítási technológia a következő tulajdonságokkal rendelkezik.
1. Ez egy "száraz" tisztítás, nem tartalmaz tisztítóoldatot vagy egyéb vegyi oldatokat, és a tisztaság sokkal magasabb, mint a vegyi tisztítási eljárás.
2. A szennyeződések eltávolításának köre és az alkalmazható aljzatválaszték igen széles, ill
3. A lézeres folyamatparaméterek szabályozása révén nem károsíthatja a hordozó felületét a szennyeződések hatékony eltávolítása alapján, a felület olyan jó, mint az új.
4. A lézeres tisztítás könnyen automatizálható.
5. A lézeres fertőtlenítő berendezések hosszú ideig használhatók, alacsony üzemeltetési költségek.
6. A lézeres tisztítási technológia egy: zöld: tisztítási folyamat, a hulladék eltávolítása szilárd por, kis méretű, könnyen tárolható, alapvetően nem szennyezi a környezetet.
Az 1980-as években a félvezetőipar gyors fejlődése a szilícium ostya maszk felületén a tisztítási technológia szennyeződési részecskéi magasabb követelményeket támasztottak, a legfontosabb szempont a mikrorészecskék és a szubsztrát szennyeződésének leküzdése a nagy adszorpciós erő között. , a hagyományos vegyszeres tisztítás, mechanikai tisztítás, ultrahangos tisztítási módszerek nem képesek kielégíteni az igényeket, és a lézeres tisztítás megoldja az ilyen szennyezési problémákat, a kapcsolódó kutatások és alkalmazások gyorsan fejlődtek.
1987-ben jelent meg először a lézeres tisztításra vonatkozó szabadalmi bejelentés. Az 1990-es években Zapka sikeresen alkalmazta a lézeres tisztítási technológiát a félvezető gyártási folyamatban, hogy eltávolítsa a mikrorészecskéket a maszk felületéről, felismerve a lézeres tisztítási technológia korai alkalmazását az ipari területen. 1995-ben a kutatók 2 kW-os TEA-CO2 lézert használtak a repülőgép törzsfestékének tisztítására.
A 21. századba lépés után, az ultrarövid impulzusú lézerek nagysebességű fejlődésével a lézeres tisztítási technológia hazai és külföldi kutatása és alkalmazása fokozatosan bővült, a fémanyagok felületére fókuszálva, jellemző külföldi alkalmazások a repülőgéptörzsfesték-eltávolítás, penészgombák. felületi zsírtalanítás, a motor belső széneltávolítása és a kötések felületi tisztítása hegesztés előtt. Amerikai Edison Welding Institute lézeres tisztítása az FG16 harci repülőgépen, amikor a lézer teljesítménye 1 kW, a tisztítási mennyiség 2,36 cm3 percenként.
Érdemes megemlíteni, hogy a korszerű kompozit alkatrészek lézeres festékeltávolításának kutatása és alkalmazása is jelentős hot spot. Az amerikai haditengerészet HG53, HG56 helikopter légcsavar lapátjai és az F16 vadászrepülőgép lapos farok és egyéb kompozit felületek lézeres festékeltávolító alkalmazásokban valósultak meg, míg a kínai kompozit anyagok a repülőgép-alkalmazásokban későn, így az ilyen kutatások alapvetően az ürességben vannak.
Ezen túlmenően, a lézeres tisztítási technológia alkalmazása a fuga CFRP kompozit felületkezelésére a ragasztás előtt, hogy javítsa a kötés szilárdságát, szintén az egyik jelenlegi kutatási fókusz. adaptálja a lézergyártó céget az Audi TT autógyártó vonalhoz, hogy szálas lézeres tisztítóberendezést biztosítson a könnyű alumíniumötvözet ajtókeret oxidfilm felületének tisztításához. A Rolls G Royce UK lézeres tisztítást alkalmazott a titán repülőgépmotor-alkatrészek felületének oxidrétegének tisztítására.
A lézeres tisztítási technológia rohamosan fejlődött az elmúlt két évben, legyen szó a lézeres tisztítási folyamat paramétereiről és tisztítási mechanizmusáról, a tisztító objektumok kutatásáról vagy a kutatások alkalmazásáról. A lézeres tisztítási technológia sok elméleti kutatás után kutatásának fókuszában folyamatosan a kutatások alkalmazása, az ígéretes eredmények alkalmazása irányul. A jövőben a lézeres tisztítási technológiát a kulturális emlékek és műalkotások védelmében egyre szélesebb körben alkalmazzák, és piaca igen széles. A tudomány és a technika fejlődésével a lézeres tisztítási technológia ipari alkalmazása valósággá válik, az alkalmazási kör pedig egyre szélesebb.
A Maven lézerautomatizálási cég 14 éve a lézeriparra összpontosít, lézeres jelölésre szakosodtunk, van gépszekrényes lézertisztító gépünk, kocsitok lézertisztító gépünk, hátizsákos lézertisztító gépünk és három az egyben lézeres tisztítógépünk, ezen kívül van még lézeres hegesztőgép, lézervágó gép és lézeres jelölőgravírozó gép, ha felkeltette érdeklődését gépünk, kövessen minket, és forduljon hozzánk bizalommal.
Feladás időpontja: 2022. november 14
