Metodele tradiționale de curățare industrială includ în principal apa cu presiune înaltă, reactivi chimici, unde ultrasonice și lustruire mecanică. Cu toate acestea, aceste metode de curățare au probleme precum deteriorarea substratului, mediul de lucru deficitar, poluarea, curățarea parțială și costurile ridicate de curățare. Odată cu intensificarea poluării mediului, savanții din diferite țări dezvoltă în mod activ noi tehnologii de curățare eficiente pentru economisirea energiei, ecologice și eficiente. Deoarece curatarea cu laser tehnologia are multiple avantaje, cum ar fi daune reduse materialelor de substrat, precizie ridicată la curățare, emisii zero și fără poluare, aceasta este treptat apreciată și favorizată de mediul academic. Nu există nici o îndoială că aplicarea tehnologiei de curățare cu laser la curățarea murdăriei pe suprafețele metalice are perspective foarte largi.
Istoricul dezvoltării și starea actuală a tehnologiei de curățare cu 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.
Principiul tehnologiei de curățare cu laser
Procesul de curățare cu impulsuri cu laser depinde de caracteristicile impulsurilor de lumină generate de laser și se bazează pe reacția fotofizică provocată de interacțiunea dintre fasciculul de lumină cu intensitate mare, laserul cu impuls scurt și stratul de contaminare. Principiul fizic poate fi rezumat după cum urmează (Figura 1)
A) Fasciculul emis de laser este absorbit de stratul de poluare de pe suprafața de tratat;
B) Absorbția energiei mari formează o plasmă în expansiune rapidă (gaz instabil puternic ionizat), care generează unde de șoc;
C) Valul de șoc transformă poluanții în fragmente și este eliminat;
D) Lățimea pulsului de lumină trebuie să fie suficient de scurtă pentru a evita acumularea de căldură care ar deteriora suprafața tratată;
(E) Experimentele arată că atunci când există oxid pe suprafața metalului, plasma este generată pe suprafața metalului.
Plasma este generată numai atunci când densitatea energetică este peste prag, care depinde de eliminarea stratului contaminat sau a stratului de oxid. Acest efect de prag este foarte important pentru o curățare eficientă, asigurând în același timp siguranța materialului de substrat. Există un al doilea prag pentru apariția plasmei. Dacă densitatea energetică depășește acest prag, materialul de bază va fi distrus. Pentru a efectua o curățare eficientă sub premisa asigurării siguranței materialului de substrat, parametrii laserului trebuie reglați în funcție de situație, astfel încât densitatea energetică a impulsului de lumină să fie strict între două praguri.
Ora post: 28 iunie 2020
