1. A tudomány és a technológia gyors fejlődésével a lézeres technológiát egyre inkább alkalmazzák az emberek termelésének és életének különböző területein. A szupermarketek vonalkódjaitól, lézernyomtatóktól a lézer szépségéig, a rövidlátás kezelésétől, és ismerősé vált. Az ipari termeléshez használt lézerberendezések vágása, fúrása és hegesztése szintén sok ember számára ismert. Azonban az emberek még mindig nem ismerik és megértik a lézerberendezések alkalmazását a tisztítóiparban. A lézeres tisztító technológia egy új típusú tisztítási technológia, amely gyorsan fejlődött az elmúlt 10 évben. Fokozatosan váltotta fel a hagyományos tisztítási folyamatokat számos területen saját előnyeivel és pótolhatatlanságával. Miért lehet tisztítani a lézerberendezéseket az alábbiakban? Mire használható a tisztítás? Mennyire hatékony a tisztítási hatékonyság? Rövid bemutatkozás.
2. Lézer és tisztítás
A hagyományos tisztítóipar számos tisztítási módszerrel rendelkezik, többnyire kémiai és mechanikai tisztítási módszerekkel. A Kínában egyre szigorúbb környezetvédelmi előírások és az emberek növekvő környezettudatossága és biztonsága iránti tudatosság szerint az ipari termelésben és a tisztításban használható vegyi anyagok egyre kevésbé fognak válni. A tisztább és nem invazív tisztítási módszer megtalálása gondot jelent. A lézeres tisztítást nem-koptató, nem érintkező, nem termikus hatások és különböző anyagokhoz alkalmas tárgyak jellemzik, és a legmegbízhatóbb és leghatékonyabb megoldásnak tekintik. Ugyanakkor a lézeres tisztítás megoldhatja azokat a problémákat, amelyeket nem lehet megoldani a hagyományos tisztítási módszerekkel. Például amikor a munkadarab felülete mikroméretű szennyezőanyag-részecskéket tartalmaz, ezek a részecskék szorosan tapadnak, és a hagyományos tisztítási módszerek nem távolíthatják el. A munkadarab felületén a nano-lézerekkel való tisztítás nagyon hatékony. Ezen túlmenően, mivel a lézert a munkadarab érintkezése nélküli tisztítására használják, biztonságos a pontos munkadarab vagy finom részeinek tisztítása, és pontossága biztosítható. Ezért a lézeres tisztításnak egyedülálló előnyei vannak a tisztítóiparban.
Miért használható a lézer tisztításra? Miért nem károsítja a tisztítandó tárgyat? Először értse meg a lézer jellegét. Egyszerűen fogalmazva, a lézer nem különbözik a fénytől (láthatóan és láthatatlan fénytől), amely velünk együtt jár, de a lézer a rezonáns üreggel használja a fényt ugyanabba az irányba koncentrálni, és egyszerűbb hullámhosszú, koordinációs stb. a teljesítmény jobb, így elméletileg a fény minden hullámhossza felhasználható a lézer kialakításához, de valójában korlátozza azokat a kevés médiát, ami izgatott, így a lézerforrások, amelyek stabilak és ipari termelésre alkalmasak, meglehetősen korlátozottak. Valószínűleg széles körben használtak az Nd: YAG lézerek, CO2 lézerek és excimer lézerek. Mivel az Nd: YAG lézerek optikai szálas átvitel révén jobban alkalmasak ipari alkalmazásokra, ezeket lézertisztításban is használják.
3. A lézer felület tisztításának előnyei
A lézeres tisztításnak a hagyományos tisztítási módszerekkel, mint például a mechanikus súrlódás-tisztítás, a kémiai korróziótisztítás, a folyékony szilárd erős ütéstisztítás, valamint a nagyfrekvenciás ultrahangos tisztítás előnyei nyilvánvaló előnyei vannak.
3.1 A lézeres tisztítás „zöld” tisztítási módszer. Nem igényel semmilyen vegyi anyagot vagy tisztítófolyadékot. A tisztított hulladék alapvetően szilárd, kis méretű, könnyen tárolható, újrahasznosítható és könnyen tisztítható vegyi tisztítással. A környezetszennyezés problémái 3.2. A hagyományos tisztítási módszerek gyakran érintkezők tisztítása. A tisztítószerkezet felületén mechanikus erő van. A sérült tárgy vagy a tisztítóközeg felülete a tisztítandó tárgy felületéhez tapad, és nem távolítható el. Ezeknek a problémáknak a megoldása érdekében szennyezés, nem koptató és nem érintkező lézeres tisztítás; 3,3 lézer lehet továbbítani az optikai szál, és a robotok és robotok, hogy megkönnyítsék, hogy elérjék a hosszú távú működés, képes tisztítani a hagyományos módszer nem könnyű elérni a helyszínen, Ez használható néhány veszélyes helyen, hogy biztosítsa a biztonságát személyzet; 3.4 A lézertisztítás eltávolíthatja a különböző anyagok szennyeződését a különböző anyagok felületén, hogy elérje a tisztaságot, amit a hagyományos tisztítás nem tud elérni. Ezenkívül szelektíven megtisztíthatja az anyag felületén lévő szennyeződéseket anélkül, hogy károsítaná az anyag felületét. 3.5 A lézeres tisztítás nagy hatékonysággal és időt takarít meg. 3.6 Bár a lézertisztító rendszer magasabb az előző egyszeri beruházásban, megtisztítják. A rendszer hosszú ideig stabilan használható, és a működési költség alacsony. Vegyük például a Quantel LASERLASTE-t, az óránkénti működési költség csak körülbelül 1 euró, és ami még fontosabb, könnyen automatizálható.
A lézer felület tisztításának elve
Az impulzusos Nd: YAG lézertisztítási eljárás a lézer által generált fényimpulzusok jellemzőire támaszkodik, a nagy intenzitású sugár, a rövid impulzus lézer és a szennyező réteg kölcsönhatása által okozott fotofizikai válasz alapján. A fizikai elv a következőképpen foglalható össze:
a) A lézer által kibocsátott lézersugár a kezelt felületen lévő szennyező rétegben elnyelődik. b) A nagy energia felszívódása gyorsan növekvő plazmát képez (erősen ionizált, instabil gáz), amely sokkhullámokat generál. c) A sokkhullámok szennyezik és eltávolítják a szennyeződéseket. d) A fényimpulzus szélességének elég rövidnek kell lennie ahhoz, hogy elkerülhető legyen a hő felhalmozódása, amely károsíthatja a kezelt felületet. e) A kísérletek azt mutatják, hogy amikor a fém felületén egy oxid van jelen, a fémfelületen plazma keletkezik.
A plazma csak akkor keletkezik, ha az energia sűrűsége meghaladja a küszöbértéket, amely az eltávolított szennyező rétegtől vagy oxid rétegtől függ. Ez a küszöbhatás nagyon fontos az alapanyag hatékony tisztításához. A plazma megjelenésének második küszöbértéke van. Ha az energia sűrűsége meghaladja ezt a küszöböt, az alapanyag megsemmisül. A hordozóanyag hatékony tisztításának biztosítása érdekében a lézer paramétereket a körülményeknek megfelelően kell beállítani, hogy a fényimpulzus energia sűrűsége szigorúan két küszöbérték között legyen.
Minden lézerimpulzus eltávolítja a szennyező réteg bizonyos vastagságát. Ha a szennyező réteg vastag, a tisztításhoz több impulzus szükséges. A felület tisztításához szükséges impulzusok száma a felszíni szennyeződés mértékétől függ. A két küszöbérték fontos eredménye a tisztítás önszabályozása. Az első küszöbérték fölötti energia-sűrűségű fényimpulzusok mindaddig eltávolítják a szennyeződéseket, amíg a szubsztrát anyag el nem ér. Mivel azonban az energia sűrűsége alacsonyabb, mint az alapanyag károsodási küszöbértéke, az alap nem sérült.
5. A lézeres tisztítás gyakorlati alkalmazása
A lézeres tisztítás nemcsak a szerves szennyeződések tisztítására használható, hanem a szervetlen anyagok tisztítására is, beleértve a fém korróziót, a fémrészecskéket és a port. Az alábbiakban néhány gyakorlati alkalmazást ismertetünk. Ezek a technológiák nagyon érettek és széles körben használhatók.
5.1 penésztisztítás:
Minden évben a gumiabroncsgyártók világszerte több száz millió gumiabroncsot gyártanak, és a gyártási folyamat során a gumiabroncs-formákat gyorsan és megbízhatóan meg kell tisztítani, hogy megakadályozzák a leállásokat. A hagyományos tisztítási módszerek közé tartozik a homokfúvás, az ultrahangos vagy a szén-dioxid tisztítás, de ezeket a módszereket általában meleg öntőformában több órán át kell hűteni, majd a tisztítóberendezésbe át kell vinni, a tisztítás sokáig tart, és könnyen károsíthatja a pontosságot a penész A kémiai oldószerek és a zaj is okozhatnak olyan problémákat, mint a biztonság és a környezetvédelem. A lézeres tisztítási módszerek alkalmazása, mivel a lézer optikai szálakkal továbbítható, így nagyon rugalmas a használatuk; mert a lézertisztítási módszer használható az optikai szál összekapcsolására a szerszám vak sarkával, vagy nehéz tisztítani a tisztítandó részeket, így könnyen kezelhető; gumi miatt és gázmentesítés nélkül nem keletkezik mérgező gáz, ami befolyásolja a munkakörnyezet biztonságát. A lézer tisztító gumiabroncs-formák technológiája széles körben elterjedt a gumiabroncs-iparágban Európában és Amerikában. Bár a kezdeti beruházási költségek magasak, a készenléti idő megtakarításából, az öntőforma károsodásának elkerülése, a munkabiztonság és a nyersanyagok megtakarításából származó előnyök gyorsan helyreállíthatók. A Quantel Corporation LASERLASTE lézertisztító rendszere szerint a Shanghai Shuangqin Trucking Tire Co., Ltd. gyártósorán végzett tisztítási teszt azt mutatta, hogy a nagy méretű teherautó-gumiabroncs formáját csak 2 óra alatt lehet megtisztítani. A hagyományos tisztítási módszerekkel összehasonlítva a gazdasági előnyök nyilvánvalóak.
A higiénia érdekében rendszeresen ki kell cserélni az élelmiszeripari öntőformák ragasztómentes rugalmas rétegét. A lézeres tisztítás vegyi anyagok nélkül is különösen alkalmas erre az alkalmazásra.
5.2 Fegyverberendezések tisztítása:
A lézeres tisztító technológiát széles körben használják a fegyverek karbantartásában. A lézertisztító rendszer használata hatékonyan és gyorsan eltávolíthatja a rozsdát és a szennyeződéseket, és az automatikus tisztítás eléréséhez választhatja ki a tisztítóhelyeket. A lézeres tisztítás nemcsak a kémiai tisztítási folyamatnál nagyobb tisztaságú, hanem kismértékben károsítja a tárgy felületét. A Quantel LASERLASTE sűrű oxid védőfóliát vagy olvadt fémréteget is képezhet a fémtárgyak felületén különböző paraméterek beállításával a felületi szilárdság és a korrózióállóság javítása érdekében. A lézerrel eltávolított hulladékok nem szennyezik lényegesen a környezetet, és távolról is működtethetők, hatékonyan csökkentve az üzemeltetők egészségkárosodását.
5.3 repülőgép festék eltávolítása:
Az európai lézertisztító rendszert régóta használják a légi közlekedésben. A repülőgép felületét egy bizonyos idő elteltével átfestik, de a festés előtt az eredeti festéket teljesen el kell távolítani. A festék mechanikus eltávolításának hagyományos módja valószínűleg károsíthatja a repülőgép fémfelületét, ami rejtett veszélyt jelent a biztonságos repülésre. Több lézertisztító rendszer használata esetén az A320 Airbus felületén lévő festék két napon belül teljesen eltávolítható a fémfelület károsítása nélkül.
5.4 Épületek külső falainak tisztítása:
A kínai gazdaság gyors fejlődésével egyre több felhőkarcoló került kialakításra, és az épület külső falainak tisztításának problémája egyre fontosabbá vált. A LASERLASTE lézertisztító rendszere 70 méter hosszú optikai szálakkal biztosítja az épületek külső falainak megfelelő tisztítását. A megoldás az, hogy hatékonyan tisztíthatja a különböző szennyezőanyagokat különböző típusú kőből, fémből és üvegből, és sokkal hatékonyabb, mint a hagyományos tisztítás. Eltávolíthat sötét foltokat és foltokat az épületek különböző típusú kőből. LASERLASTE lézeres tisztító rendszer A Songshan-hegyi Shaolin-templom épületein és kőemlékein végzett tisztítási kísérletek azt mutatják, hogy a lézeres tisztítás nagyon hatékonyan védi az ősi épületek megjelenését.
5.5 Tisztítás az elektronikai iparban
Az elektronikai ipar lézereket használ az oxidok eltávolítására: Az elektronikai iparban nagy pontosságú dekontaminációra van szükség, amely különösen alkalmas a lézeres deoxidálásra. Mielőtt a táblát forrasztjuk, az alkatrész csapokat teljesen le kell oxidálni az optimális elektromos érintkezés biztosítása érdekében. A fertőtlenítés során a csapok nem sérülhetnek. A lézeres tisztítás megfelel a használat követelményeinek, és a hatékonyság nagyon magas. Egy csaphoz csak egy lézersugár szükséges.
5.6 Precíziós tisztítás a precíziós gépiparban:
A precíziós gépiparnak gyakran el kell távolítania az alkotórészek kenésére és korróziógátlására használt észtereket és ásványi olajat, általában kémiai módszerekkel, míg a kémiai tisztítás gyakran maradványokkal rendelkezik. A lézer-észterezés teljesen eltávolítja az észtereket és az ásványi olajat az alkatrészek felületének károsítása nélkül. A szennyeződések eltávolítása sokkhullámokkal történik. A vékony oxid rétegek robbanásszerű elpárolgása az alkatrész felületén sokkhullámot hoz létre, ami a szennyeződések eltávolítását eredményezi, nem pedig mechanikai kölcsönhatás. Az anyag teljesen lebegtetve a légipar ipari gépek alkatrészeinek tisztításához. Az olajészter eltávolítása a mechanikus alkatrészek megmunkálásakor lézerrel is tisztítható.
5.7 Reaktorreaktor csőtisztítása:
A lézertisztító rendszert is használják a csővezetékek tisztítására az atomerőművek reaktoraiban. Optikai szálakat használ a nagy teljesítményű lézersugár bevezetésére a reaktorba, és közvetlenül eltávolítja a radioaktív port. A tisztított anyag könnyen tisztítható. És mivel ez egy hosszú távú üzemeltetés, biztosítható a személyzet biztonsága.
Összefoglalva, a lézertisztítás fontos szerepet játszik számos területen, mint például az autóipar, a félvezető ostya tisztítása, a precíziós alkatrészek feldolgozása és gyártása, a katonai felszerelések tisztítása, külső fal takarítás, kulturális emlékek védelme, áramköri tisztítás és precíziós alkatrészek. Fontos szerepet játszhat a feldolgozás, a gyártás, a folyadékkristályos kijelző tisztítása, a rágógumi maradványai és más területek.
