Laserskoonmaaktegnologie maak gebruik van smal polswydte, hoë kragdigtheid lasers op die oppervlak van die voorwerp wat skoongemaak moet word.Deur die gekombineerde effekte van vinnige vibrasie, verdamping, ontbinding en plasmaafskilfering, ondergaan kontaminante, roesvlekke of bedekkings op die oppervlak onmiddellike verdamping en loslating, wat oppervlakskoonmaak verkry.
Laser skoonmaak bied voordele soos nie-kontak, omgewingsvriendelike, doeltreffende presisie, en geen skade aan die substraat, maak dit van toepassing in verskeie scenario's.
Laser skoonmaak
Groen en doeltreffend
Die bandebedryf, nuwe energiebedryf en konstruksiemasjineriebedryf, onder andere, pas laserskoonmaak wyd toe.In die era van die "dubbelkoolstof"-doelwitte kom laserskoonmaak na vore as 'n nuwe oplossing in die tradisionele skoonmaakmark vanweë die hoë doeltreffendheid, presiese beheerbaarheid en omgewingsvriendelike eienskappe.
Konsep van laserskoonmaak:
Laserskoonmaak behels die fokus van laserstrale op die materiaaloppervlak om oppervlakbesoedeling vinnig te verdamp of af te skil, om materiaaloppervlakskoonmaak te bewerkstellig.In vergelyking met verskeie tradisionele fisiese of chemiese skoonmaakmetodes, word laserskoonmaak gekenmerk deur geen kontak, geen verbruiksgoedere, geen besoedeling, hoë akkuraatheid en minimale of geen skade, wat dit 'n ideale keuse maak vir die nuwe generasie industriële skoonmaaktegnologie.
Beginsel van laserskoonmaak:
Die beginsel van laserskoonmaak is kompleks en kan beide fisiese en chemiese prosesse behels.In baie gevalle oorheers fisiese prosesse, gepaardgaande met gedeeltelike chemiese reaksies.Die hoofprosesse kan in drie tipes gekategoriseer word: verdampingsproses, skokproses en ossillasieproses.
Vergassingsproses:
Wanneer hoë-energie laserbestraling op die oppervlak van 'n materiaal toegepas word, absorbeer die oppervlak die laserenergie en omskep dit in interne energie, wat veroorsaak dat die oppervlaktemperatuur vinnig styg.Hierdie styging in temperatuur bereik of oorskry die verdampingstemperatuur van die materiaal, wat veroorsaak dat die kontaminante van die materiaaloppervlak losmaak in die vorm van damp.Selektiewe verdamping vind dikwels plaas wanneer die absorpsietempo van die kontaminante na die laser aansienlik hoër is as dié van die substraat.'n Tipiese toepassingsvoorbeeld is die skoonmaak van vuilheid op klipoppervlaktes.Soos in die diagram hieronder getoon, absorbeer kontaminante op die klipoppervlak die laser sterk en word vinnig verdamp.Sodra die kontaminante heeltemal verwyder is, en die laser die klipoppervlak bestraal, is die absorpsie swakker, en meer laserenergie word deur die klipoppervlak verstrooi.Gevolglik is daar minimale verandering in die temperatuur van die klipoppervlak, waardeur dit teen skade beskerm word.
'n Tipiese proses wat hoofsaaklik chemiese aksie behels, vind plaas wanneer organiese kontaminante met ultravioletgolflengtelasers skoongemaak word, 'n proses wat bekend staan as laserablasie.Ultravioletlasers het korter golflengtes en hoër fotonenergie.Byvoorbeeld, 'n KrF-eksimerlaser met 'n golflengte van 248 nm het 'n fotonenergie van 5 eV, wat 40 keer hoër is as dié van CO2-laserfotone (0,12 eV).Sulke hoë fotonenergie is voldoende om die molekulêre bindings in organiese materiale te breek, wat veroorsaak dat die CC, CH, CO, ens., bindings in die organiese kontaminante breek wanneer die fotonenergie van die laser geabsorbeer word, wat lei tot pirolitiese vergassing en verwydering uit die oppervlak.
Skokproses in laserskoonmaak:
Die skokproses in laserskoonmaak behels 'n reeks reaksies wat plaasvind tydens die interaksie tussen die laser en die materiaal, wat lei tot skokgolwe wat die materiaal se oppervlak tref.Onder die invloed van hierdie skokgolwe verpletter oppervlakbesoedeling in stof of fragmente, wat wegdop van die oppervlak af.Die meganismes wat hierdie skokgolwe veroorsaak, is uiteenlopend, insluitend plasma, damp en vinnige termiese uitsetting en sametrekkingsverskynsels.
As ons plasma-skokgolwe as voorbeeld neem, kan ons kortliks verstaan hoe die skokproses in laserskoonmaak oppervlakbesoedeling verwyder.Met die toepassing van ultra-kort pulswydte (ns) en ultrahoë piekkrag (107– 1010 W／cm2) lasers, kan die oppervlaktemperatuur skerp styg tot verdampingstemperature selfs al is die oppervlakabsorpsie van die laser swak.Hierdie vinnige temperatuurverhoging vorm damp bokant die materiaal se oppervlak, soos in die illustrasie (a) getoon.Die damptemperatuur kan 104 – 105 K bereik, genoeg om die damp self of die omringende lug te ioniseer en 'n plasma te vorm.Die plasma keer dat die laser die materiaaloppervlak bereik, wat moontlik die oppervlakverdamping stop.Die plasma gaan egter voort om laserenergie te absorbeer, wat sy temperatuur verder verhoog en 'n gelokaliseerde toestand van uiters hoë temperatuur en druk skep.Dit genereer 'n kortstondige impak van 1-100 kbar op die materiaaloppervlak en word progressief na binne oorgedra, soos getoon in illustrasies (b) en (c).Onder die impak van die skokgolf breek oppervlakbesoedeling in klein stof, deeltjies of fragmente.Wanneer die laser wegbeweeg van die bestraalde plek, verdwyn die plasma onmiddellik, wat 'n plaaslike negatiewe druk skep, en die deeltjies of fragmente van die kontaminante word van die oppervlak verwyder, soos in illustrasie (d) getoon.
Ossillasieproses in laserskoonmaak:
In die ossillasieproses van laserskoonmaak vind beide die verhitting en afkoeling van die materiaal uiters vinnig plaas onder die invloed van kortpulslasers.As gevolg van die verskillende termiese uitsettingskoëffisiënte van verskeie materiale, ondergaan die oppervlakkontaminante en die substraat hoëfrekwensie termiese uitsetting en sametrekking van verskillende grade wanneer dit aan kortpulslaserbestraling blootgestel word.Dit lei tot 'n ossillerende effek wat veroorsaak dat die kontaminante van die materiaaloppervlak afdop.
Tydens hierdie afskilproses sal materiaalverdamping dalk nie plaasvind nie, en plasma word ook nie noodwendig gevorm nie.In plaas daarvan maak die proses staat op die skuifkragte wat gegenereer word by die raakvlak tussen die kontaminant en die substraat onder die ossillatoriese aksie, wat die binding tussen hulle verbreek.Studies het getoon dat 'n effense verhoging van die laser-invalshoek die kontak tussen die laser, die deeltjies kontaminante en die koppelvlak van die substraat kan verbeter.Hierdie benadering verlaag die drempel vir laserskoonmaak, wat die ossillatoriese effek meer uitgesproke maak en skoonmaakdoeltreffendheid verbeter.Die invalshoek moet egter nie te groot wees nie, aangesien 'n baie hoë hoek die energiedigtheid wat op die materiaaloppervlak inwerk, kan verminder en sodoende die skoonmaakvermoë van die laser verswak.
Industriële toepassings van laserskoonmaak:
1: Skimmelbedryf
Laser skoonmaak maak nie-kontak skoonmaak vir vorms moontlik, wat die veiligheid van vormoppervlaktes verseker.Dit waarborg presisie en kan sub-mikron-vlak vuildeeltjies skoonmaak wat tradisionele skoonmaakmetodes dalk sukkel om te verwyder.Dit verseker ware besoedeling-vrye, doeltreffende en hoë-gehalte skoonmaak.
2: Presisie-instrumentbedryf
In presisiemeganiese nywerhede moet komponente dikwels esters en minerale olies wat vir smering en korrosiebestandheid gebruik word, verwyder word.Chemiese metodes word algemeen gebruik vir skoonmaak, maar dit laat dikwels oorblyfsels agter.Laser skoonmaak kan esters en minerale olies heeltemal verwyder sonder om die oppervlak van die komponente te beskadig.Lasergeïnduseerde ontploffings van oksiedlae op die komponentoppervlaktes lei tot skokgolwe, wat die verwydering van kontaminante veroorsaak sonder meganiese interaksie.
3: Spoorbedryf
Tans maak spoorreiniging voor sweiswerk hoofsaaklik gebruik van wielslyp en -skuur, wat lei tot ernstige substraatskade en oorblywende spanning.Boonop verbruik dit 'n aansienlike hoeveelheid skuurmiddels, wat hoë koste en ernstige stofbesoedeling tot gevolg het.Laser skoonmaak kan 'n hoë-gehalte, doeltreffende en omgewingsvriendelike skoonmaaktegniek vir die vervaardiging van hoëspoed-spoorlyne in China bied.Dit spreek kwessies aan soos naatlose spoorgate, grys kolle en sweisdefekte, wat die stabiliteit en veiligheid van hoëspoed-spoorwegbedrywighede verbeter.
4: Lugvaartbedryf
Vliegtuigoppervlaktes moet na 'n sekere tydperk oorgeverf word, maar voor verf moet die ou verf heeltemal verwyder word.Chemiese onderdompeling/afvee is 'n belangrike verfstroopmetode in die lugvaartsektor, wat aansienlike chemiese vermorsing veroorsaak en 'n onvermoë om gelokaliseerde verfverwydering vir instandhouding te bereik.Laser skoonmaak kan hoë kwaliteit verwydering van verf van die vliegtuigveloppervlak verkry en is maklik aanpasbaar by outomatiese produksie.Tans is hierdie tegnologie begin toegepas word in die instandhouding van sommige hoë-end vliegtuigmodelle in die buiteland.
5: Maritieme Nywerheid
Voorproduksie-skoonmaak in die maritieme industrie gebruik gewoonlik sandblaasmetodes, wat ernstige stofbesoedeling aan die omliggende omgewing veroorsaak.Aangesien sandblaas geleidelik verbied word, het dit gelei tot verminderde produksie of selfs stilstand vir skeepsboumaatskappye.Laser-skoonmaaktegnologie sal 'n groen en besoedeling-vrye skoonmaak-oplossing vir die anti-roesbedekking van skeepsoppervlaktes bied.
由用户整理投稿发布，不代表本站观点及立场，仅供交流学习之用，如涉及版权等问题，请随时联系我们(yangmei@bjjcz.com)，我们将在第一时间给予处理。
Pos tyd: Jan-16-2024