Tehnologiju laserskog čišćenja usvajaju mnoge industrije kao beskontaktnu metodu za uklanjanje onečišćenja s površina.Mobilni laserski strojevi za čišćenjesu samostalne jedinice koje se mogu premjestiti na mjesto površina koje je potrebno očistiti i omogućuju automatizirani proces čišćenja. Ovaj članak će ispitati kako funkcioniraju osnovne tehnologije mobilnog laserskog stroja za čišćenje.
Što je lasersko čišćenje?
Lasersko čišćenje koristi impulse laserskog svjetla usmjerenog na površinu za uklanjanje krhotina, ostataka, oksida i premaza. Djeluje fokusiranjem laserske zrake kako bi se osigurala velika gustoća snage na vrlo malom mjestu. Ovo stvara mikroeksploziju koja kida veze koje prianjaju kontaminante na donju površinu bez oštećenja same površine. Lasersko čišćenje je visoko kontrolirano i ponovljivo.
Dostupne su različite tehnike laserskog čišćenja ovisno o vrsti onečišćenja i površinskom materijalu. Dvije najčešće tehnike koje se koriste u mobilnim jedinicama su fotokemijska laserska ablacija i pulsirajuće lasersko čišćenje površine.
Fotokemijska laserska ablacija
Fotokemijska laserska ablacija je metoda laserskog čišćenja koja koristi specifičnu valnu duljinu lasera koju snažno apsorbiraju kontaminirajući materijali prisutni na površini, ali ne i materijal ispod površine. To ga čini učinkovitom tehnikom za uklanjanje organskih premaza poput boja, ulja i ostataka ugljika s metalnih i betonskih površina.
U ovom procesu, laserska zraka se usmjerava na površinu koju treba očistiti, a energija iz lasera uzrokuje isparavanje ili uklanjanje onečišćenja, ostavljajući za sobom čistu površinu. Laserska zraka je fokusirana tako precizno da je zahvaćena samo mala površina, što omogućuje selektivno čišćenje bez oštećenja materijala koji se nalazi ispod.
Proces fotokemijske laserske ablacije radi na principu selektivne apsorpcije svjetlosti od strane onečišćenja. Kada se laserska zraka velike snage usmjeri na površinu, kontaminant apsorbira energiju, uzrokujući njegovo zagrijavanje i konačno isparavanje. Valna duljina lasera koja se koristi u ovoj tehnici odabire se na temelju specifičnih svojstava onečišćenja na koje se cilja.
Jedna od prednosti fotokemijske laserske ablacije je njezina sposobnost postizanja visokih stopa čišćenja dok je nježna prema površini ispod. Osim toga, ova tehnika proizvodi minimalne ostatke, što je čini primjenjivom u područjima gdje je čistoća najvažnija, kao što je zrakoplovna industrija i industrija poluvodiča.
Općenito, fotokemijska laserska ablacija učinkovita je tehnika za uklanjanje organskih materijala s površina bez oštećivanja temeljnog materijala. Njegove su primjene raznolike i uključuju čišćenje osjetljivih dijelova u zrakoplovnoj industriji, uklanjanje boja i premaza s povijesnih artefakata i čišćenje poluvodičkih pločica.
Pulsno lasersko čišćenje površine
Ova tehnika fokusira laserske impulse niže valne duljine u trajanju od nanosekunde koji stvaraju udarne valove koji razbijaju veze s anorganskim kontaminantima poput oksida, kamenca i soli na površinama. Gornji sloj onečišćenja isparava bez oštećenja površine ispod njega.
Ključne komponente mobilnog laserskog stroja za čišćenje
Sada kada smo pogledali kako laseri mogu čistiti površine, pogledajmo kako se ova tehnologija isporučuje putem mobilnog stroja za čišćenje:
- Laserski sustav
Sastoji se od laserskog generatora ili napajanja, laserskog pretvarača medija i glave laserskog aplikatora. Unutar laserskog generatora, elektricitet stimulira medij za pojačanje (plin, kristal ili poluvodič) da emitira koherentnu lasersku svjetlost. Pretvarač medija sadrži optičke elemente poput leća i zrcala za optimizaciju valne duljine lasera i svojstva zrake za čišćenje. Glava aplikatora fokusira laser na površinu kako bi se osigurala gustoća snage potrebna za čišćenje.
- Sustav kretanja
To uključuje motorizirane osi koje postavljaju i pomiču glavu aplikatora po površini kako bi usmjerili laserske impulse za potpuno pokrivanje staze čišćenja. Kretanje se može osigurati pomoću portala, robota i tračničkih sustava. Potrebne mogućnosti kretanja i stupnjevi slobode usklađeni su s veličinom površine, geometrijom i dostupnim stranama.
- Rashladna jedinica
Time se održava optimalna radna temperatura laserskog generatora i glave aplikatora. Termalno upravljanje sprječava pregrijavanje i osigurava stabilnost snage lasera.
- Sustav za odvod dima
Ovaj sustav usisava čestice i plinovite ostatke nastale tijekom čišćenja kako bi se održala kvaliteta zraka za operatere. HEPA filtri hvataju opasne čestice i zagađivače.
- Kontrolni sustav
To omogućuje programiranje i kontrolu laserskih parametara kao što su snaga, brzina ponavljanja pulsa, vrijeme zadržavanja i preklapanje. Također kontrolira kretanje za manipuliranje stazom čišćenja i udaljenošću fokusa glave aplikatora. Sučelja čovjek-stroj poput zaslona osjetljivih na dodir omogućuju intuitivan rad.
- Okvir i kućište
Strukturni okvir ili šasija stroja osigurava točke za ugradnju komponenti. Ploče kućišta osiguravaju sigurnost i čist rad. Funkcija mobilnosti može se omogućiti postavljanjem sustava na kolica, kamion ili prikolicu. Samostalno napajanje i opskrba omogućuju mu rad bez spajanja na komunalije.
Ukratko, mobilni laserski strojevi za čišćenje integriraju podesive laserske generatore, sustave za ekstrakciju dima, okvire kretanja i kontrolna sučelja kako bi omogućili automatizirane mogućnosti čišćenja na licu mjesta za industrijske površine i opremu. Beskontaktna laserska tehnologija čisti bez abraziva, kemikalija ili sekundarnog otpada. S odgovarajućim tehnikama usklađenim s kontaminantima i površinama, lasersko čišćenje može biti vrlo učinkovito rješenje za održavanje u industriji, infrastrukturi, kulturnoj baštini i drugim sektorima kojima je potrebno obnoviti performanse materijala, izgled i dugovječnost.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju automatske opreme za lasersko oblaganje, opreme za lasersko oblaganje velike brzine, opreme za lasersko kaljenje, opreme za lasersko zavarivanje i opreme za 3D ispis. . Naš mobilni laserski stroj za čišćenje je isplativ i prodaje se u zemlji i inozemstvu. Ako ste zainteresirani za naše proizvode, kontaktirajte nas nabob@gshenglaser.com.
Reference:
Ready, JF (1997). Industrijska primjena lasera. Akademski tisak.
Cooper, M., Stafford, R. i Bergeson, S. (2010.). Lasersko čišćenje kontaminiranih umjetničkih djela: pregled. Znanost o baštini, 1(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/2050-7445-1-34
Pangovski, K., Sparkes, M. i Cairns, DR (2012). Lasersko čišćenje prljavštine industrijske biomase. Journal of Laser Applications, 24(4), 042001. https://doi.org/10.2351/1.4712658
Kautek, W., Kruger, J., Lenzner, M., Sartania, S., Krause, V. i Lukač, N. (1999). Laserska ablacija organskih zagađivača u vodi nanosekundnim UV excimer laserskim zračenjem. Primijenjena znanost o površini, 138, 106-109. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(98)00352-5