Os métodos tradicionais de limpeza industrial incluem principalmente água de alta pressão, reagentes químicos, ondas ultrassônicas e polimento mecânico. No entanto, esses métodos de limpeza apresentam problemas como danos ao substrato, mau ambiente de trabalho, poluição, limpeza parcial e altos custos de limpeza. Com a intensificação da poluição ambiental, pesquisadores de vários países estão desenvolvendo ativamente novas tecnologias de limpeza que economizam energia, são ecologicamente corretas e eficientes. Porque a limpeza a laser A tecnologia possui múltiplas vantagens, como baixo dano aos materiais do substrato, alta precisão de limpeza, zero emissões e nenhuma poluição; está sendo gradualmente valorizada e favorecida pela academia e pela indústria. Não há dúvida de que a aplicação da tecnologia de limpeza a laser na limpeza de sujeira em superfícies metálicas tem perspectivas muito amplas.
Histórico de desenvolvimento e status atual da tecnologia de limpeza a laser
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.
O princípio da tecnologia de limpeza a laser
O processo de limpeza a laser pulsado depende das características dos pulsos de luz gerados pelo laser e baseia-se na reação fotofísica causada pela interação entre o feixe de luz de alta intensidade, o laser de pulso curto e a camada de contaminação. O princípio físico pode ser resumido da seguinte forma (Figura 1)
A) O feixe emitido pelo laser é absorvido pela camada de poluição na superfície a ser tratada;
B) A absorção de grande energia forma um plasma em rápida expansão (gás instável altamente ionizado), que gera ondas de choque;
C) Ondas de choque transforma poluentes em fragmentos e são eliminadas;
D) A largura do pulso de luz deve ser curta o suficiente para evitar o acúmulo de calor que danificaria a superfície tratada;
(E) Experiências mostram que quando há óxido na superfície do metal, o plasma é gerado na superfície do metal.
O plasma é gerado apenas quando a densidade de energia está acima do limite, que depende da camada contaminada ou da camada de óxido que está sendo removida. Esse efeito limiar é muito importante para uma limpeza eficaz, garantindo a segurança do material do substrato. Existe um segundo limiar para o aparecimento de plasma. Se a densidade de energia exceder esse limite, o material base será destruído. Para realizar uma limpeza eficaz com a premissa de garantir a segurança do material do substrato, os parâmetros do laser devem ser ajustados de acordo com a situação, de modo que a densidade de energia do pulso de luz seja estritamente entre dois limites.
Post post: Jun-28-2020
