Традиционните индустриални методи за почистване включват главно вода с високо налягане, химически реагенти, ултразвукови вълни и механично полиране. Тези методи за почистване обаче имат проблеми като повреда на основата, лоша работна среда, замърсяване, частично почистване и високи разходи за почистване. С интензифицирането на замърсяването на околната среда учени от различни страни активно развиват енергоспестяващи, екологични и ефективни нови технологии за почистване. Защото лазерно почистване технологията има множество предимства, като ниски щети на материалите на основата, висока точност на почистване, нулеви емисии и никакво замърсяване, постепенно се оценява и предпочита от академичните среди и индустрията. Няма съмнение, че прилагането на лазерна технология за почистване при почистване на мръсотия върху метални повърхности има много широки перспективи.
История на развитието и текущото състояние на лазерната технология за почистване
In the 1960s, the famous physicist Schawlow first proposed the concept of laser cleaning, and then applied the technology to the repair and maintenance of ancient books. Laser cleaning has a wide range of decontamination, from thick rust layers to fine particles on the surface of objects, including the cleaning of cultural relics, the removal of rubber dirt on the surface of tire molds, the removal of silicone oil contaminants on the surface of gold films, and the microelectronics industry. High precision cleaning. Laser cleaning technology really began in 2004, and began to invest a lot of manpower and material resources to strengthen the research on laser cleaning technology. In the past decade, with the development of advanced lasers, from inefficient and bulky carbon dioxide lasers to light and compact fiber lasers; from continuous output lasers to short pulse lasers with nanoseconds or even picoseconds and femtoseconds; from visible light output To the output of long-wave infrared light and short-wave ultraviolet light... lasers have developed by leaps and bounds in terms of energy output, wavelength range, or laser quality and energy conversion efficiency. The development of lasers has naturally promoted the rapid development of laser cleaning technology. Laser cleaning technology has achieved fruitful results in theory and application.
Принципът на лазерната технология за почистване
Процесът на импулсно лазерно почистване зависи от характеристиките на светлинните импулси, генерирани от лазера и се основава на фотофизичната реакция, предизвикана от взаимодействието между светлинния лъч с висок интензитет, късоимпулсния лазер и замърсяващия слой. Физическият принцип може да се обобщи по следния начин (Фигура 1)
А) Лъчът, излъчван от лазера, се абсорбира от замърсяващия слой върху обработваната повърхност;
Б) Поглъщането на голяма енергия образува бързо разрастваща се плазма (силно йонизиран нестабилен газ), която генерира ударни вълни;
В) Ударната вълна превръща замърсителите в фрагменти и се елиминира;
Г) Ширината на светлинния импулс трябва да е достатъчно къса, за да се избегне натрупването на топлина, което би повредило обработената повърхност;
(Е) Експериментите показват, че когато на металната повърхност има оксид, върху металната повърхност се образува плазма.
Плазмата се генерира само когато енергийната плътност е над прага, което зависи от замърсения слой или оксидния слой, който се отстранява. Този праг ефект е много важен за ефективно почистване, като същевременно гарантира безопасността на материала на основата. Има втори праг за появата на плазма. Ако плътността на енергията надвиши този праг, основният материал ще бъде унищожен. За да се извърши ефективно почистване в предпоставката за осигуряване на безопасността на материала на основата, параметрите на лазера трябва да бъдат коригирани според ситуацията, така че енергийната плътност на светлинния импулс да е строго между два прага.
Време за публикуване: юни-28-2020
