Tradycyjne metody czyszczenia przemysłowego obejmują głównie wodę pod wysokim ciśnieniem, odczynniki chemiczne, fale ultradźwiękowe i polerowanie mechaniczne. Jednak te metody czyszczenia mają problemy, takie jak uszkodzenie podłoża, złe środowisko pracy, zanieczyszczenie, częściowe czyszczenie i wysokie koszty czyszczenia. Wraz z nasileniem się zanieczyszczenia środowiska naukowcy z różnych krajów aktywnie opracowują energooszczędne, przyjazne dla środowiska i wydajne nowe technologie czyszczenia. Ponieważ czyszczenie laserem technologia ma wiele zalet, takich jak niskie uszkodzenie materiałów podłoża, wysoka dokładność czyszczenia, zerowa emisja i brak zanieczyszczeń, jest stopniowo doceniana i preferowana przez środowisko akademickie i przemysł. Nie ma wątpliwości, że zastosowanie technologii czyszczenia laserowego do czyszczenia brudu na powierzchniach metalowych ma bardzo szerokie perspektywy.
Historia rozwoju i obecny stan technologii czyszczenia laserowego
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.
Zasada technologii czyszczenia laserowego
Proces czyszczenia pulsacyjnego lasera zależy od charakterystyki impulsów świetlnych generowanych przez laser i opiera się na reakcji fotofizycznej spowodowanej interakcją między wiązką światła o wysokiej intensywności, laserem o krótkim impulsie i warstwą zanieczyszczenia. Fizyczną zasadę można streścić w następujący sposób (ryc. 1)
A) Wiązka emitowana przez laser jest absorbowana przez warstwę zanieczyszczeń na powierzchni poddawanej obróbce;
B) Absorpcja dużej energii tworzy szybko rozszerzającą się plazmę (silnie zjonizowany niestabilny gaz), która wytwarza fale uderzeniowe;
C) Fala uderzeniowa zamienia zanieczyszczenia w fragmenty i jest eliminowana;
D) Szerokość impulsu świetlnego musi być wystarczająco krótka, aby uniknąć akumulacji ciepła, która mogłaby uszkodzić obrabianą powierzchnię;
(E) Eksperymenty pokazują, że gdy na powierzchni metalu znajduje się tlenek, na powierzchni metalu powstaje plazma.
Plazma powstaje tylko wtedy, gdy gęstość energii jest powyżej progu, który zależy od usuniętej warstwy zanieczyszczonej lub warstwy tlenku. Ten efekt progowy jest bardzo ważny dla skutecznego czyszczenia przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa materiału podłoża. Istnieje drugi próg wyglądu plazmy. Jeśli gęstość energii przekroczy ten próg, materiał podstawowy zostanie zniszczony. Aby przeprowadzić skuteczne czyszczenie przy założeniu zapewnienia bezpieczeństwa materiału podłoża, parametry lasera należy dostosować do sytuacji, tak aby gęstość energii impulsu świetlnego była dokładnie pomiędzy dwoma progami.
Czas wysłania: 28 czerwca 2015 r
