Lazerni tozalash texnologiyasi tozalanadigan ob'ekt yuzasida tor puls kengligi, yuqori quvvat zichligi lazerlardan foydalanadi.Tez tebranish, bug'lanish, parchalanish va plazma peelingining qo'shma ta'siri orqali sirtdagi ifloslantiruvchi moddalar, zang dog'lari yoki qoplamalar bir zumda bug'lanish va ajralishdan o'tib, sirtni tozalashga erishadi.
Lazer bilan tozalash kontaktsiz, ekologik toza, samarali aniqlik va substratga zarar yetkazmaslik kabi afzalliklarni taqdim etadi, bu esa uni turli stsenariylarda qo'llash imkonini beradi.
Lazer bilan tozalash
Yashil va samarali
Shinalar sanoati, yangi energiya sanoati va qurilish mashinasozligi sanoati, boshqalar qatorida lazerli tozalashni keng qo'llaydi."Ikki uglerod" maqsadlari davrida lazerni tozalash an'anaviy tozalash bozorida yuqori samaradorlik, aniq nazorat qilish va ekologik toza xususiyatlar tufayli yangi yechim sifatida paydo bo'ladi.
Lazerli tozalash tushunchasi:
Lazerni tozalash lazer nurlarini material yuzasiga qaratib, sirt ifloslantiruvchi moddalarni tezda bug'lash yoki tozalash, material yuzasini tozalashni o'z ichiga oladi.Turli xil an'anaviy jismoniy yoki kimyoviy tozalash usullari bilan solishtirganda, lazerni tozalash kontaktsiz, sarflanadigan materiallar, ifloslanish yo'qligi, yuqori aniqlik va minimal yoki zararsizligi bilan ajralib turadi, bu sanoat tozalash texnologiyasining yangi avlodi uchun ideal tanlovdir.
Lazer bilan tozalash printsipi:
Lazerni tozalash printsipi murakkab va jismoniy va kimyoviy jarayonlarni o'z ichiga olishi mumkin.Ko'p hollarda qisman kimyoviy reaktsiyalar bilan birga fizik jarayonlar ustunlik qiladi.Asosiy jarayonlarni uch turga bo'lish mumkin: bug'lanish jarayoni, zarba jarayoni va tebranish jarayoni.
Gazlashtirish jarayoni:
Materialning yuzasiga yuqori energiyali lazer nurlanishi qo'llanilganda, sirt lazer energiyasini o'zlashtiradi va uni ichki energiyaga aylantiradi, bu esa sirt haroratining tez oshishiga olib keladi.Haroratning bu ko'tarilishi materialning bug'lanish haroratiga etadi yoki undan oshib ketadi, bu esa ifloslantiruvchi moddalarning bug' shaklida material yuzasidan ajralishiga olib keladi.Selektiv bug'lanish ko'pincha ifloslantiruvchi moddalarning lazerga singishi substratdan sezilarli darajada yuqori bo'lganda sodir bo'ladi.Qo'llashning odatiy misoli tosh yuzalardagi axloqsizlikni tozalashdir.Quyidagi diagrammada ko'rsatilganidek, tosh yuzasida ifloslantiruvchi moddalar lazerni kuchli o'zlashtiradi va tezda bug'lanadi.Ifloslantiruvchi moddalar to'liq olib tashlanganidan so'ng va lazer tosh yuzasini nurlantirgandan so'ng, assimilyatsiya zaifroq bo'ladi va tosh yuzasi tomonidan ko'proq lazer energiyasi tarqaladi.Binobarin, tosh yuzasining haroratida minimal o'zgarish mavjud va shu bilan uni shikastlanishdan himoya qiladi.
Odatda kimyoviy ta'sirni o'z ichiga olgan odatiy jarayon ultrabinafsha to'lqin uzunligi lazerlari bilan organik ifloslantiruvchi moddalarni tozalashda sodir bo'ladi, bu jarayon lazer ablasyonu deb nomlanadi.Ultraviyole lazerlar qisqaroq to'lqin uzunliklariga va yuqori foton energiyasiga ega.Masalan, to'lqin uzunligi 248 nm bo'lgan KrF eksimer lazeri 5 eV foton energiyasiga ega, bu CO2 lazer fotonlaridan (0,12 eV) 40 baravar yuqori.Bunday yuqori foton energiyasi organik materiallardagi molekulyar aloqalarni uzish uchun etarli bo'lib, lazerning foton energiyasini yutish natijasida organik ifloslantiruvchi moddalardagi CC, CH, CO va boshqalarni bog'lashning sinishiga olib keladi, bu esa pirolitik gazlanishga va undan olib tashlanishiga olib keladi. sirt.
Lazerli tozalashda zarba jarayoni:
Lazerni tozalashda zarba jarayoni lazer va material o'rtasidagi o'zaro ta'sir paytida yuzaga keladigan bir qator reaktsiyalarni o'z ichiga oladi, natijada zarba to'lqinlari material yuzasiga ta'sir qiladi.Ushbu zarba to'lqinlarining ta'siri ostida sirt ifloslantiruvchi moddalar chang yoki parchalarga parchalanib, sirtdan tozalanadi.Ushbu zarba to'lqinlarini keltirib chiqaradigan mexanizmlar plazma, bug 'va tez termal kengayish va qisqarish hodisalarini o'z ichiga olgan turli xil.
Plazma zarba to'lqinlarini misol qilib oladigan bo'lsak, lazerni tozalashda zarba jarayoni sirt ifloslantiruvchi moddalarni qanday olib tashlashini qisqacha tushunishimiz mumkin.Ultra qisqa impuls kengligi (ns) va ultra yuqori cho'qqi quvvati (107-1010 Vt／cm2) lazerlarni qo'llash bilan, lazerning sirt yutilishi zaif bo'lsa ham, sirt harorati bug'lanish haroratiga keskin ko'tarilishi mumkin.Bu tez harorat oshishi rasmda (a) ko'rsatilganidek, material yuzasida bug' hosil qiladi.Bug 'harorati 104 - 105 K ga yetishi mumkin, bu bug'ning o'zini yoki uning atrofidagi havoni ionlashtirib, plazma hosil qiladi.Plazma lazerning material yuzasiga etib borishini to'sib qo'yadi, ehtimol sirt bug'lanishini to'xtatadi.Biroq, plazma lazer energiyasini o'zlashtirishda davom etadi, uning haroratini yanada oshiradi va o'ta yuqori harorat va bosimning mahalliy holatini yaratadi.Bu (b) va (c) rasmlarda ko'rsatilganidek, bu material yuzasiga bir lahzada 1-100 kbar ta'sir qiladi va asta-sekin ichkariga o'tadi.Shok to'lqinining ta'siri ostida sirt ifloslantiruvchi moddalar mayda chang, zarrachalar yoki bo'laklarga parchalanadi.Lazer nurlangan joydan uzoqlashganda, plazma tezda yo'qoladi, mahalliy salbiy bosim hosil qiladi va ifloslantiruvchi moddalarning zarralari yoki bo'laklari (d) rasmda ko'rsatilganidek, sirtdan chiqariladi.
Lazerni tozalashda tebranish jarayoni:
Lazerni tozalashning tebranish jarayonida materialning isishi ham, sovishi ham qisqa impulsli lazerlar ta'sirida juda tez sodir bo'ladi.Har xil materiallarning turli xil termal kengayish koeffitsientlari tufayli sirt ifloslantiruvchi moddalar va substrat qisqa impulsli lazer nurlanishiga duchor bo'lganda, turli darajadagi yuqori chastotali termal kengayish va qisqarishga uchraydi.Bu ifloslantiruvchi moddalarning material yuzasidan tozalanishiga olib keladigan tebranish effektiga olib keladi.
Ushbu peeling jarayonida material bug'lanishi yoki plazma hosil bo'lishi shart emas.Buning o'rniga, jarayon tebranish ta'siri ostida ifloslantiruvchi va substrat o'rtasidagi interfeysda hosil bo'lgan kesish kuchlariga tayanadi va ular orasidagi bog'lanishni buzadi.Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, lazerning tushish burchagini biroz oshirish lazer, zarracha ifloslantiruvchi moddalar va substrat interfeysi o'rtasidagi aloqani kuchaytirishi mumkin.Ushbu yondashuv lazerni tozalash uchun chegarani pasaytiradi, tebranish effektini yanada aniqroq qiladi va tozalash samaradorligini oshiradi.Biroq, tushish burchagi juda katta bo'lmasligi kerak, chunki juda yuqori burchak material yuzasiga ta'sir qiluvchi energiya zichligini kamaytirishi mumkin va shu bilan lazerning tozalash qobiliyatini zaiflashtiradi.
Lazerli tozalashning sanoat ilovalari:
1: Qolib sanoati
Lazerli tozalash qoliplarni kontaktsiz tozalash imkonini beradi, qolib yuzalarining xavfsizligini ta'minlaydi.Bu aniqlikni kafolatlaydi va an'anaviy tozalash usullari bilan olib tashlash qiyin bo'lishi mumkin bo'lgan pastki mikro darajadagi axloqsizlik zarralarini tozalashi mumkin.Bu haqiqiy ifloslanishsiz, samarali va yuqori sifatli tozalashga erishadi.
2: Nozik asboblar sanoati
Nozik mexanik sanoatda komponentlar ko'pincha moylash va korroziyaga chidamlilik uchun ishlatiladigan esterlar va mineral moylarga ega bo'lishi kerak.Tozalash uchun kimyoviy usullar odatda qo'llaniladi, lekin ular ko'pincha qoldiqlarni qoldiradilar.Lazer bilan tozalash komponentlar yuzasiga zarar bermasdan esterlarni va mineral moylarni butunlay olib tashlashi mumkin.Komponent yuzalarida oksidli qatlamlarning lazer ta'siri ostida portlashi zarba to'lqinlariga olib keladi, bu mexanik ta'sir o'tkazmasdan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashga olib keladi.
3: Temir yo'l sanoati
Hozirgi vaqtda temir yo'lni payvandlashdan oldin tozalashda asosan g'ildirak silliqlash va silliqlash qo'llaniladi, bu esa substratning jiddiy shikastlanishiga va qoldiq stressga olib keladi.Bundan tashqari, u abraziv sarf materiallarini sezilarli darajada iste'mol qiladi, bu esa yuqori xarajatlarga va jiddiy chang ifloslanishiga olib keladi.Lazerli tozalash Xitoyda tezyurar temir yo'llarni ishlab chiqarish uchun yuqori sifatli, samarali va ekologik toza tozalash texnikasini ta'minlashi mumkin.U choksiz temir yo'l teshiklari, kulrang dog'lar va payvandlash nuqsonlari kabi muammolarni hal qiladi, tezyurar temir yo'l operatsiyalarining barqarorligi va xavfsizligini oshiradi.
4: Aviatsiya sanoati
Samolyot yuzalarini ma'lum vaqtdan keyin qayta bo'yash kerak, lekin bo'yashdan oldin eski bo'yoq butunlay olib tashlanishi kerak.Kimyoviy suvga cho'mish/to'g'irlash aviatsiya sohasida bo'yoqlarni tozalashning asosiy usuli bo'lib, katta kimyoviy chiqindilarni keltirib chiqaradi va texnik xizmat ko'rsatish uchun mahalliy bo'yoqlarni olib tashlashning imkoni yo'q.Lazerli tozalash samolyot teri yuzasidan bo'yoqni yuqori sifatli olib tashlashga erishishi mumkin va avtomatlashtirilgan ishlab chiqarishga osongina moslashtiriladi.Hozirgi vaqtda ushbu texnologiya chet elda ba'zi yuqori darajadagi samolyot modellariga texnik xizmat ko'rsatishda qo'llanila boshlandi.
5: Dengiz sanoati
Dengiz sanoatida ishlab chiqarishdan oldingi tozalash odatda qum bilan tozalash usullarini qo'llaydi, bu esa atrof-muhitni kuchli chang bilan ifloslanishiga olib keladi.Asta-sekin qum bilan ishlov berish taqiqlanganligi sababli, bu ishlab chiqarishning qisqarishiga yoki hatto kemasozlik kompaniyalarining yopilishiga olib keldi.Lazerli tozalash texnologiyasi kema yuzalarining korroziyaga qarshi qoplamasi uchun yashil va ifloslanishsiz tozalash eritmasini beradi.
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。
Xabar vaqti: 2024 yil 16-yanvar