Ang teknolohiya ng paglilinis ng laser ay gumagamit ng makitid na lapad ng pulso, mga high power density na laser sa ibabaw ng bagay na lilinisin.Sa pamamagitan ng pinagsama-samang epekto ng mabilis na vibration, vaporization, decomposition, at plasma peeling, ang mga contaminant, stains ng kalawang, o coatings sa ibabaw ay dumaranas ng instant evaporation at detachment, na nakakamit ng surface cleaning.
Ang paglilinis ng laser ay nag-aalok ng mga bentahe gaya ng non-contact, environment friendly, mahusay na katumpakan, at walang pinsala sa substrate, na ginagawa itong naaangkop sa iba't ibang mga sitwasyon.
Paglilinis ng Laser
Berde at Mahusay
Ang industriya ng gulong, bagong industriya ng enerhiya, at industriya ng makinarya ng konstruksiyon, bukod sa iba pa, ay malawakang nag-aaplay ng paglilinis ng laser.Sa panahon ng "dual carbon" na mga layunin, ang paglilinis ng laser ay umuusbong bilang isang bagong solusyon sa tradisyonal na merkado ng paglilinis dahil sa mataas na kahusayan nito, tumpak na pagkontrol, at mga katangiang friendly sa kapaligiran.
Konsepto ng Laser Cleaning:
Ang paglilinis ng laser ay nagsasangkot ng pagtutuon ng mga laser beam sa ibabaw ng materyal upang mabilis na magsingaw o matanggal ang mga kontaminant sa ibabaw, na makamit ang paglilinis ng ibabaw ng materyal.Kung ikukumpara sa iba't ibang tradisyonal na pisikal o kemikal na pamamaraan ng paglilinis, ang paglilinis ng laser ay nailalarawan sa pamamagitan ng walang contact, walang consumable, walang polusyon, mataas na katumpakan, at minimal o walang pinsala, na ginagawa itong perpektong pagpipilian para sa bagong henerasyon ng teknolohiyang pang-industriya na paglilinis.
Prinsipyo ng Laser Cleaning:
Ang prinsipyo ng paglilinis ng laser ay kumplikado at maaaring may kasamang pisikal at kemikal na mga proseso.Sa maraming kaso, nangingibabaw ang mga pisikal na proseso, na sinamahan ng bahagyang mga reaksiyong kemikal.Ang mga pangunahing proseso ay maaaring ikategorya sa tatlong uri: proseso ng singaw, proseso ng pagkabigla, at proseso ng oscillation.
Proseso ng Gasification:
Kapag ang high-energy laser irradiation ay inilapat sa ibabaw ng isang materyal, ang ibabaw ay sumisipsip ng laser energy at nagko-convert ito sa panloob na enerhiya, na nagiging sanhi ng mabilis na pagtaas ng temperatura sa ibabaw.Ang pagtaas ng temperatura na ito ay umabot o lumampas sa temperatura ng singaw ng materyal, na nagiging sanhi ng pag-alis ng mga kontaminant mula sa ibabaw ng materyal sa anyo ng singaw.Ang selective vaporization ay kadalasang nangyayari kapag ang absorption rate ng mga contaminants sa laser ay makabuluhang mas mataas kaysa sa substrate.Ang isang karaniwang halimbawa ng aplikasyon ay ang paglilinis ng dumi sa ibabaw ng bato.Gaya ng ipinapakita sa diagram sa ibaba, ang mga kontaminant sa ibabaw ng bato ay malakas na sumisipsip ng laser at mabilis na nauubos.Kapag ang mga contaminant ay ganap na naalis, at ang laser ay nag-iilaw sa ibabaw ng bato, ang pagsipsip ay mas mahina, at mas maraming laser energy ang nakakalat sa ibabaw ng bato.Dahil dito, mayroong kaunting pagbabago sa temperatura ng ibabaw ng bato, sa gayon ay pinoprotektahan ito mula sa pinsala.
Ang isang tipikal na proseso na pangunahing kinasasangkutan ng pagkilos ng kemikal ay nangyayari kapag naglilinis ng mga organic na contaminant gamit ang ultraviolet wavelength lasers, isang prosesong kilala bilang laser ablation.Ang mga ultraviolet laser ay may mas maiikling wavelength at mas mataas na enerhiya ng photon.Halimbawa, ang isang KrF excimer laser na may wavelength na 248 nm ay may photon energy na 5 eV, na 40 beses na mas mataas kaysa sa CO2 laser photons (0.12 eV).Ang ganitong mataas na enerhiya ng photon ay sapat na upang masira ang mga molekular na bono sa mga organikong materyales, na nagiging sanhi ng CC, CH, CO, atbp., na mga bono sa mga organikong kontaminant ay mabali sa pagsipsip ng enerhiya ng photon ng laser, na humahantong sa pyrolytic gasification at pagtanggal mula sa ibabaw.
Proseso ng Shock sa Laser Cleaning:
Ang proseso ng shock sa paglilinis ng laser ay nagsasangkot ng isang serye ng mga reaksyon na nangyayari sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng laser at ng materyal, na nagreresulta sa mga shock wave na nakakaapekto sa ibabaw ng materyal.Sa ilalim ng impluwensya ng mga shock wave na ito, ang mga contaminant sa ibabaw ay nabasag sa alikabok o mga fragment, na nababalat mula sa ibabaw.Ang mga mekanismo na nagdudulot ng mga shock wave na ito ay iba-iba, kabilang ang plasma, singaw, at mabilis na thermal expansion at contraction phenomena.
Ang pagkuha ng plasma shock waves bilang isang halimbawa, maaari nating madaling maunawaan kung paano ang proseso ng shock sa paglilinis ng laser ay nag-aalis ng mga kontaminado sa ibabaw.Sa paggamit ng ultra-short pulse width (ns) at ultra-high peak power (107– 1010 W／cm2) lasers, ang temperatura sa ibabaw ay maaaring tumaas nang husto sa vaporization temperature kahit na mahina ang surface absorption ng laser.Ang mabilis na pagtaas ng temperatura na ito ay bumubuo ng singaw sa itaas ng ibabaw ng materyal, tulad ng ipinapakita sa ilustrasyon (a).Ang temperatura ng singaw ay maaaring umabot sa 104 - 105 K, sapat na upang ionize ang singaw mismo o ang nakapaligid na hangin, na bumubuo ng isang plasma.Hinaharangan ng plasma ang laser mula sa pag-abot sa materyal na ibabaw, posibleng huminto sa pagsingaw sa ibabaw.Gayunpaman, ang plasma ay patuloy na sumisipsip ng enerhiya ng laser, lalo pang tumataas ang temperatura nito at lumilikha ng isang naisalokal na estado ng napakataas na temperatura at presyon.Bumubuo ito ng panandaliang epekto ng 1-100 kbar sa ibabaw ng materyal at unti-unting nagpapadala sa loob, tulad ng ipinapakita sa mga guhit (b) at (c).Sa ilalim ng epekto ng shock wave, ang mga contaminant sa ibabaw ay nabibiyak sa maliliit na alikabok, mga particle, o mga fragment.Kapag ang laser ay lumayo mula sa irradiated na lokasyon, ang plasma ay agad na nawawala, na lumilikha ng isang lokal na negatibong presyon, at ang mga particle o mga fragment ng mga contaminant ay aalisin mula sa ibabaw, tulad ng ipinapakita sa larawan (d).
Proseso ng Oscillation sa Laser Cleaning:
Sa proseso ng oscillation ng paglilinis ng laser, ang parehong pag-init at paglamig ng materyal ay nangyayari nang napakabilis sa ilalim ng impluwensya ng mga short-pulse laser.Dahil sa iba't ibang thermal expansion coefficient ng iba't ibang materyales, ang mga contaminant sa ibabaw at ang substrate ay sumasailalim sa high-frequency na thermal expansion at contraction ng iba't ibang degree kapag nalantad sa short-pulse laser irradiation.Ito ay humahantong sa isang oscillatory effect na nagiging sanhi ng mga contaminant na mag-alis mula sa ibabaw ng materyal.
Sa panahon ng proseso ng pagbabalat na ito, maaaring hindi mangyari ang singaw ng materyal, at hindi rin kinakailangang mabuo ang plasma.Sa halip, ang proseso ay umaasa sa mga puwersa ng paggugupit na nabuo sa interface sa pagitan ng contaminant at ng substrate sa ilalim ng oscillatory action, na sumisira sa bono sa pagitan nila.Ipinakita ng mga pag-aaral na ang bahagyang pagtaas ng anggulo ng saklaw ng laser ay maaaring mapahusay ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng laser, ang mga kontaminant ng particulate, at ang interface ng substrate.Pinabababa ng diskarteng ito ang threshold para sa paglilinis ng laser, na ginagawang mas malinaw ang oscillatory effect at pinapabuti ang kahusayan sa paglilinis.Gayunpaman, ang anggulo ng saklaw ay hindi dapat masyadong malaki, dahil ang isang napakataas na anggulo ay maaaring mabawasan ang density ng enerhiya na kumikilos sa ibabaw ng materyal, at sa gayon ay nagpapahina sa kakayahan sa paglilinis ng laser.
Mga Industrial Application ng Laser Cleaning:
1: Industriya ng amag
Nagbibigay-daan sa paglilinis ng laser ang non-contact na paglilinis para sa mga amag, na tinitiyak ang kaligtasan ng mga ibabaw ng amag.Tinitiyak nito ang katumpakan at kayang linisin ang mga partikulo ng dumi sa antas ng sub-micron na maaaring mahirap tanggalin ng mga tradisyonal na pamamaraan ng paglilinis.Nakakamit nito ang tunay na walang polusyon, mahusay, at de-kalidad na paglilinis.
2: Industriya ng Instrumentong Katumpakan
Sa precision mechanical industries, ang mga bahagi ay kadalasang kailangang magkaroon ng mga ester at mineral na langis na ginagamit para sa pagpapadulas at paglaban sa kaagnasan.Ang mga kemikal na pamamaraan ay karaniwang ginagamit para sa paglilinis, ngunit madalas silang nag-iiwan ng mga nalalabi.Ang paglilinis ng laser ay maaaring ganap na mag-alis ng mga ester at mineral na langis nang hindi nasisira ang ibabaw ng mga bahagi.Ang laser-induced na pagsabog ng mga layer ng oxide sa ibabaw ng bahagi ay nagreresulta sa mga shock wave, na nagiging sanhi ng pag-alis ng mga contaminant nang walang mekanikal na interaksyon.
3: Industriya ng Riles
Sa kasalukuyan, ang paglilinis ng riles bago ang hinang ay kadalasang gumagamit ng paggiling at pag-sanding ng gulong, na humahantong sa matinding pagkasira ng substrate at natitirang stress.Bukod dito, kumokonsumo ito ng malaking halaga ng mga nakasasakit na mga consumable, na nagreresulta sa mataas na gastos at malubhang polusyon sa alikabok.Ang paglilinis ng laser ay maaaring magbigay ng isang de-kalidad, mahusay, at environment friendly na pamamaraan ng paglilinis para sa produksyon ng mga high-speed na riles ng tren sa China.Tinutugunan nito ang mga isyung gaya ng walang putol na butas sa riles, mga kulay abong batik, at mga depekto sa welding, na nagpapahusay sa katatagan at kaligtasan ng mga operasyon ng high-speed na riles.
4: Industriya ng Aviation
Ang mga ibabaw ng sasakyang panghimpapawid ay kailangang muling ipinta pagkatapos ng isang tiyak na panahon, ngunit bago magpinta, ang lumang pintura ay dapat na ganap na alisin.Ang chemical immersion/wiping ay isang pangunahing paraan ng pagtanggal ng pintura sa sektor ng aviation, na nagdudulot ng malaking basura ng kemikal at kawalan ng kakayahan na makamit ang naisalokal na pagtanggal ng pintura para sa pagpapanatili.Ang paglilinis ng laser ay maaaring makamit ang mataas na kalidad na pag-alis ng pintura mula sa ibabaw ng balat ng sasakyang panghimpapawid at madaling iakma sa automated na produksyon.Sa kasalukuyan, ang teknolohiyang ito ay nagsimula nang gamitin sa pagpapanatili ng ilang high-end na modelo ng sasakyang panghimpapawid sa ibang bansa.
5: Industriya ng Maritime
Ang paglilinis bago ang produksyon sa industriya ng maritime ay karaniwang gumagamit ng mga pamamaraan ng sandblasting, na nagiging sanhi ng matinding polusyon ng alikabok sa kapaligiran.Dahil unti-unting ipinagbabawal ang sandblasting, humantong ito sa pagbawas ng produksyon o kahit na pagsara para sa mga kumpanya ng paggawa ng barko.Ang teknolohiya sa paglilinis ng laser ay magbibigay ng berde at walang polusyon na solusyon sa paglilinis para sa anti-corrosion coating ng mga ibabaw ng barko.
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。
Oras ng post: Ene-16-2024