Тэхналогія лазернай ачысткі выкарыстоўвае лазеры з вузкай шырынёй імпульсу і высокай шчыльнасцю магутнасці на паверхні аб'екта, які трэба ачысціць.Дзякуючы сумеснаму ўздзеянню хуткай вібрацыі, выпарэння, раскладання і плазменнага адслаення, забруджванні, плямы іржы або пакрыцця на паверхні імгненна выпараюцца і аддзяляюцца, дасягаючы ачысткі паверхні.
Лазерная ачыстка прапануе такія перавагі, як бескантактавая, экалагічная, эфектыўная дакладнасць і адсутнасць пашкоджання падкладкі, што робіць яе прыдатнай у розных сцэнарыях.
Лазерная чыстка
Экалагічны і эфектыўны
У шыннай прамысловасці, новай энергетыцы і будаўнічай машынабудаўнічай прамысловасці шырока ўжываецца лазерная ачыстка.У эпоху мэтаў "падвойнага вугляроду" лазерная ачыстка становіцца новым рашэннем на рынку традыцыйных уборак дзякуючы сваёй высокай эфектыўнасці, дакладнаму кіраванню і экалагічна чыстым характарыстыкам.
Канцэпцыя лазернай ачысткі:
Лазерная ачыстка прадугледжвае факусіроўку лазерных прамянёў на паверхні матэрыялу для хуткага выпарэння або адслойвання забруджванняў, што забяспечвае ачыстку паверхні матэрыялу.У параўнанні з рознымі традыцыйнымі фізічнымі або хімічнымі метадамі ачысткі, лазерная ачыстка характарызуецца адсутнасцю кантакту, адсутнасцю расходных матэрыялаў, адсутнасцю забруджвання, высокай дакладнасцю і мінімальнымі або адсутнымі пашкоджаннямі, што робіць яе ідэальным выбарам для новага пакалення прамысловай ачышчальнай тэхналогіі.
Прынцып лазернай ачысткі:
Прынцып лазернай ачысткі складаны і можа ўключаць як фізічныя, так і хімічныя працэсы.У многіх выпадках дамінуюць фізічныя працэсы, якія суправаджаюцца частковымі хімічнымі рэакцыямі.Асноўныя працэсы можна падзяліць на тры тыпу: працэс выпарэння, працэс удару і працэс ваганняў.
Працэс газіфікацыі:
Калі высокаэнергетычнае лазернае выпраменьванне прымяняецца да паверхні матэрыялу, паверхня паглынае лазерную энергію і пераўтворыць яе ва ўнутраную энергію, у выніку чаго тэмпература паверхні хутка павялічваецца.Гэта павышэнне тэмпературы дасягае або перавышае тэмпературу выпарэння матэрыялу, у выніку чаго забруджвальныя рэчывы адрываюцца ад паверхні матэрыялу ў выглядзе пары.Выбарчае выпарэнне часта адбываецца, калі хуткасць паглынання забруджванняў лазерам значна вышэйшая, чым у падкладкі.Тыповы прыклад прымянення - ачыстка каменных паверхняў ад бруду.Як паказана на дыяграме ніжэй, забруджванні на паверхні каменя моцна паглынаюць лазер і хутка выпараюцца.Пасля поўнага выдалення забруджванняў і апрамянення лазерам паверхні каменя паглынанне становіцца слабейшым, і паверхняй каменя рассейваецца больш энергіі лазера.Такім чынам, адбываецца мінімальная змена тэмпературы паверхні каменя, тым самым абараняючы яе ад пашкоджанняў.
Тыповы працэс, у асноўным звязаны з хімічным уздзеяннем, адбываецца пры ачыстцы арганічных забруджванняў ультрафіялетавымі лазерамі, працэс, вядомы як лазерная абляцыя.Ультрафіялетавыя лазеры маюць меншую даўжыню хвалі і большую энергію фатонаў.Напрыклад, эксімерны KrF-лазер з даўжынёй хвалі 248 нм мае энергію фатона 5 эВ, што ў 40 разоў перавышае энергію фатонаў CO2-лазера (0,12 эВ).Такой высокай энергіі фатонаў дастаткова, каб разарваць малекулярныя сувязі ў арганічных матэрыялах, выклікаючы разрыў сувязей CC, CH, CO і г.д. у арганічных забруджваннях пры паглынанні энергіі фатонаў лазера, што прыводзіць да піралітычнай газіфікацыі і выдалення з паверхні.
Ударны працэс пры лазернай ачыстцы:
Ударны працэс пры лазернай ачыстцы ўключае шэраг рэакцый, якія адбываюцца падчас узаемадзеяння паміж лазерам і матэрыялам, у выніку чаго ўдарныя хвалі ўздзейнічаюць на паверхню матэрыялу.Пад уздзеяннем гэтых ударных хваль паверхневыя забруджвання разбіваюцца на пыл або аскепкі, якія адслойваюцца ад паверхні.Механізмы, якія выклікаюць гэтыя ўдарныя хвалі, разнастайныя, у тым ліку з'явы плазмы, пары і хуткага цеплавога пашырэння і сціску.
Узяўшы ў якасці прыкладу плазменныя ўдарныя хвалі, мы можам коратка зразумець, як ударны працэс пры лазернай ачыстцы выдаляе паверхневыя забруджванні.З прымяненнем лазераў са звышкароткай шырынёй імпульсу (нс) і звышвысокай пікавай магутнасцю (107–1010 Вт/см2) тэмпература паверхні можа рэзка ўзрасці да тэмпературы выпарэння, нават калі павярхоўнае паглынанне лазера слабое.Гэта хуткае павышэнне тэмпературы ўтварае пар над паверхняй матэрыялу, як паказана на малюнку (а).Тэмпература пары можа дасягаць 104 – 105 К, дастатковай для іянізацыі самой пары або навакольнага паветра, утвараючы плазму.Плазма перашкаджае лазеру дабрацца да паверхні матэрыялу, што, магчыма, спыняе выпарэнне паверхні.Аднак плазма працягвае паглынаць лазерную энергію, яшчэ больш павялічваючы сваю тэмпературу і ствараючы лакалізаваны стан надзвычай высокай тэмпературы і ціску.Гэта стварае імгненнае ўздзеянне 1-100 кбар на паверхню матэрыялу і паступова перадаецца ўнутр, як паказана на ілюстрацыях (b) і (c).Пад уздзеяннем ударнай хвалі паверхневыя забруджвальнікі разбіваюцца на дробныя пылінкі, часціцы або аскепкі.Калі лазер аддаляецца ад апрамененага месца, плазма імгненна знікае, ствараючы мясцовы адмоўны ціск, і часціцы або фрагменты забруджвання выдаляюцца з паверхні, як паказана на малюнку (d).
Вагальны працэс пры лазернай ачыстцы:
У вагальным працэсе лазернай ачысткі як нагрэў, так і астуджэнне матэрыялу адбываюцца надзвычай хутка пад уздзеяннем лазераў з кароткімі імпульсамі.З-за розных каэфіцыентаў цеплавога пашырэння розных матэрыялаў забруджвальнікі паверхні і падкладка падвяргаюцца высокачашчыннаму цеплавому пашырэнню і сцісканню рознай ступені пры ўздзеянні кароткаімпульснага лазернага апраменьвання.Гэта прыводзіць да вагальнага эфекту, які прымушае забруджвання адслойвацца ад паверхні матэрыялу.
Падчас гэтага працэсу адслойвання можа не адбывацца выпарэнне матэрыялу і не абавязкова ўтварацца плазма.Замест гэтага працэс абапіраецца на сілы зруху, якія ўзнікаюць на мяжы паміж забруджвальным рэчывам і падкладкай пад дзеяннем ваганняў, якія разрываюць сувязь паміж імі.Даследаванні паказалі, што невялікае павелічэнне вугла падзення лазера можа палепшыць кантакт паміж лазерам, часціцамі забруджванняў і паверхняй падкладкі.Такі падыход зніжае парог лазернай ачысткі, робячы вагальны эфект больш выяўленым і павышаючы эфектыўнасць ачысткі.Аднак вугал падзення не павінен быць занадта вялікім, бо вельмі вялікі вугал можа паменшыць шчыльнасць энергіі, якая дзейнічае на паверхню матэрыялу, тым самым аслабіўшы ачышчальную здольнасць лазера.
Прамысловыя прымянення лазернай ачысткі:
1: Прамысловасць цвілі
Лазерная ачыстка дазваляе бескантактава чысціць формы, забяспечваючы бяспеку паверхняў формы.Гэта гарантуе дакладнасць і можа ачысціць субмікронныя часціцы бруду, якія традыцыйныя метады ачысткі могуць з цяжкасцю выдаліць.Гэта дасягае сапраўднай чыстай, эфектыўнай і якаснай ачысткі.
2: Прамысловасць прэцызійных прыбораў
У прамысловасці дакладнай механікі з кампанентаў часта патрабуецца выдаленне складаных эфіраў і мінеральных алеяў, якія выкарыстоўваюцца для змазкі і ўстойлівасці да карозіі.Для ачысткі звычайна выкарыстоўваюцца хімічныя метады, але яны часта пакідаюць рэшткі.Лазерная ачыстка дазваляе цалкам выдаліць эфіры і мінеральныя алею, не пашкоджваючы паверхні кампанентаў.Выбухі аксідных слаёў на паверхнях кампанентаў, выкліканыя лазерам, выклікаюць ударныя хвалі, што прыводзіць да выдалення забруджванняў без механічнага ўзаемадзеяння.
3: Чыгуначная прамысловасць
У цяперашні час для ачысткі рэек перад зваркай у асноўным выкарыстоўваецца шліфоўка і шліфоўка колаў, што прыводзіць да сур'ёзных пашкоджанняў падкладкі і рэшткавага напружання.Акрамя таго, ён спажывае значную колькасць абразіўных расходных матэрыялаў, што прыводзіць да высокіх выдаткаў і сур'ёзнага забруджвання пылам.Лазерная ачыстка можа забяспечыць высокую якасць, эфектыўную і экалагічна бяспечную тэхніку ачысткі для вытворчасці высакахуткасных чыгуначных шляхоў у Кітаі.Ён вырашае такія праблемы, як бясшвовыя адтуліны ў рэйках, шэрыя плямы і дэфекты зваркі, павышаючы стабільнасць і бяспеку працы высакахуткасных чыгунак.
4: Авіяцыйная прамысловасць
Паверхні самалётаў неабходна перафарбоўваць праз пэўны перыяд, але перад афарбоўкай старую фарбу неабходна цалкам выдаліць.Хімічнае апусканне/выціранне з'яўляецца асноўным метадам зняцця фарбы ў авіяцыйным сектары, які выклікае значныя хімічныя адходы і немагчымасць лакалізаванага выдалення фарбы для тэхнічнага абслугоўвання.Лазерная ачыстка дазваляе дамагчыся якаснага выдалення фарбы з паверхні абшыўкі самалёта і лёгка адаптуецца да аўтаматызаванай вытворчасці.У цяперашні час гэтая тэхналогія пачала прымяняцца ў тэхнічным абслугоўванні некаторых элітных мадэляў самалётаў за мяжой.
5: Марская прамысловасць
Пры ачыстцы перад вытворчасцю ў марской індустрыі звычайна выкарыстоўваюцца метады пескаструйнай апрацоўкі, якія выклікаюць моцнае забруджванне навакольнага асяроддзя пылам.Паколькі пескоструйная апрацоўка паступова забараняецца, гэта прывяло да скарачэння вытворчасці або нават прыпынку суднабудаўнічых кампаній.Тэхналогія лазернай ачысткі забяспечыць экалагічна чыстае і чыстае рашэнне для ачысткі антыкаразійнага пакрыцця паверхняў суднаў.
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。
Час публікацыі: 16 студзеня 2024 г