Традиционные методы промышленной очистки в основном включают воду под высоким давлением, химические реагенты, ультразвуковые волны и механическую полировку. Однако эти способы очистки имеют такие проблемы, как повреждение основания, плохая рабочая среда, загрязнение, частичная очистка и высокие затраты на очистку. С усилением загрязнения окружающей среды ученые из разных стран активно разрабатывают энергосберегающие, экологически чистые и эффективные новые технологии очистки. Потому что лазерная очистка Технология имеет множество преимуществ, таких как низкий ущерб материалам основания, высокая точность очистки, нулевые выбросы и отсутствие загрязнения, она постепенно оценивается и одобряется академическими кругами и промышленностью. Нет сомнений, что применение технологии лазерной очистки для очистки от грязи на металлических поверхностях имеет очень широкие перспективы.
История развития и современное состояние технологии лазерной очистки
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.
Принцип технологии лазерной очистки
Процесс импульсной лазерной очистки зависит от характеристик световых импульсов, генерируемых лазером, и основан на фотофизической реакции, вызванной взаимодействием высокоинтенсивного светового пучка, короткоимпульсного лазера и слоя загрязнения. Физический принцип можно резюмировать следующим образом (рисунок 1)
А) Луч, испускаемый лазером, поглощается слоем загрязнения на обрабатываемой поверхности;
B) Поглощение большой энергии образует быстро расширяющуюся плазму (сильно ионизованный нестабильный газ), которая генерирует ударные волны;
В) ударная волна превращает загрязняющие вещества в осколки и ликвидируется;
D) Ширина светового импульса должна быть достаточно короткой, чтобы избежать накопления тепла, которое могло бы повредить обрабатываемую поверхность;
(E) Эксперименты показывают, что при наличии оксида на поверхности металла на поверхности металла образуется плазма.
Плазма генерируется только тогда, когда плотность энергии превышает пороговое значение, которое зависит от удаляемого загрязненного слоя или оксидного слоя. Этот пороговый эффект очень важен для эффективной очистки при обеспечении безопасности материала подложки. Существует второй порог появления плазмы. Если плотность энергии превышает этот порог, основной материал будет разрушен. Чтобы провести эффективную очистку с целью обеспечения безопасности материала подложки, параметры лазера должны быть отрегулированы в соответствии с ситуацией, чтобы плотность энергии светового импульса находилась строго между двумя пороговыми значениями.
Время публикации: июнь-28-2020
