Lasersko čišćenje je učinkovita metoda za uklanjanje prljavih čestica i slojeva filma različitih materijala i veličina na čvrstim površinama. Kroz visoku svjetlinu i dobro usmjeren kontinuirani ili pulsirajući laser, kroz optičko fokusiranje i oblikovanje točke kako bi se formirao specifičan oblik točke i raspodjela energije laserske zrake, ozračene na površinu kontaminiranog materijala koji treba očistiti, pričvršćeni onečišćujući materijal apsorbira lasersku energiju, proizvest će vibracije, taljenje, izgaranje, pa čak i rasplinjavanje i niz složenih fizikalnih i kemijskih procesa. I na kraju izbacite zagađivače s površine materijala, čak i ako laser djeluje na očišćenu površinu, većina njih se reflektira, ne oštećujući podlogu, kako bi se postigao učinak čišćenja.
Lasersko čišćenje može se klasificirati prema različitim klasifikacijskim standardima. Na primjer, je li površina podloge prekrivena tekućim filmom u procesu laserskog čišćenja dijeli se na suho lasersko čišćenje i mokro lasersko čišćenje. Prvo je izravno zračenje lasera na površini onečišćenja, a drugo zahtijeva nanošenje vlage ili tekućeg filma na površinu za čišćenje laserom. Učinkovitost mokrog laserskog čišćenja je visoka, ali mokro lasersko čišćenje zahtijeva ručno nanošenje tekućeg filma, tako da sastav tekućeg filma ne može promijeniti svojstva samog materijala matrice. Stoga, u usporedbi s tehnologijom suhog laserskog čišćenja, raspon primjene mokrog laserskog čišćenja ima određena ograničenja. Suho lasersko čišćenje najraširenija je metoda laserskog čišćenja, koja koristi lasersku zraku za izravno zračenje površine obratka kako bi se uklonile čestice i filmovi.
1. lasersko kemijsko čišćenje
Osnovno načelo laserskog kemijskog čišćenja je da nakon što su čestice i materijalna podloga ozračene laserom, apsorbirana svjetlosna energija se u trenu pretvara u toplinsku energiju, uzrokujući trenutno toplinsko širenje čestica ili podloge ili oboje na u isto vrijeme, a ubrzanje se trenutno stvara između čestica i podloge. Sila stvorena ubrzanjem nadvladava adsorpcijsku silu između čestice i supstrata i uzrokuje da čestica pobjegne s površine supstrata.
Prema različitim metodama apsorpcije laserskog kemijskog čišćenja, lasersko kemijsko čišćenje može se uglavnom podijeliti u sljedeća dva oblika:
1. Za čestice prašine s točkom taljenja većom od osnovnog materijala (ili s velikom razlikom u brzini apsorpcije lasera): Lasersko zračenje apsorpcije čestica jače je od apsorpcije supstrata (a) ili suprotno (b), u ovom trenutku laserska energija apsorpcije čestica pretvara se u toplinsku energiju, uzrokujući toplinsko širenje čestice, iako je količina toplinskog širenja vrlo mala, ali toplinsko širenje je u vrlo kratkom vremenskom razdoblju, tako da će proizvesti ogromno trenutno ubrzanje na podlogu, dok podloga reagira na česticu. Sila nadvladava silu međusobnog vezivanja i odvaja čestice od podloge. Shematski dijagram je sljedeći:
2. Za prljavštinu s niskom točkom vrenja: površinska prljavština izravno apsorbira energiju lasera, trenutno ključanje na visokoj temperaturi isparava, a izravna vaporizacija uklanja prljavštinu, kao što je prikazano na sljedećoj slici.
2. lasersko mokro čišćenje
Lasersko mokro čišćenje također je poznato kao lasersko čišćenje parom, u usporedbi sa suhim čišćenjem, mokro čišćenje je na površini dijela za čišćenje koji ima tanak sloj od nekoliko mikrona debljine tekućeg filma ili srednjeg filma, tekući film laserskim zračenjem temperatura tekućeg filma raste trenutno i proizvesti veliki broj mjehurića reakcija rasplinjavanja. Sila udara koju stvara eksplozija rasplinjavanja nadjačava silu adsorpcije između čestica i podloge. Prema česticama, tekućem filmu i podlozi na koeficijentu apsorpcije valne duljine lasera je različit, lasersko mokro čišćenje može se podijeliti u tri vrste.
1. Supstrat snažno upija energiju lasera
Kada se laser ozrači na supstrat i tekući film, apsorpcija lasera od strane supstrata daleko je veća od apsorpcije tekućeg filma, tako da se na granici između supstrata i tekućeg filma javlja eksplozivni fenomen rasplinjavanja, kao što je prikazano na slici ispod. U teoriji, što je vrijeme pulsa uže, lakše je doći do pregrijavanja na spoju, što rezultira većim eksplozivnim udarom.
2. Laserska energija apsorpcije tekućeg filma snažno
Načelo ovog čišćenja je da tekući film apsorbira većinu laserske energije, a na površini tekućeg filma dolazi do eksplozivnog rasplinjavanja, kao što je prikazano na donjoj slici. U ovom trenutku, učinkovitost laserskog čišćenja nije tako dobra kao apsorpcija podloge, jer je udarna sila eksplozije u ovom trenutku na površini tekućeg filma. Kada supstrat apsorbira, mjehurić i eksplozija se javljaju na sjecištu supstrata i tekućeg filma, a udarna sila eksplozije lakše gura čestice dalje od površine supstrata, tako da je učinak čišćenja apsorpcije supstrata bolji.
3. I supstrat i tekući film apsorbiraju energiju lasera
U ovom trenutku, učinkovitost čišćenja je vrlo niska, nakon laserskog zračenja na tekući film, dio laserske energije se apsorbira, energija se raspršuje u cijelom tekućem filmu, tekući film ključa i proizvodi mjehuriće, a preostali lasersku energiju apsorbira supstrat nakon prolaska kroz tekući film, kao što je prikazano na slici. Ova metoda zahtijeva više laserske energije za proizvodnju kipućih mjehurića, koji mogu uzrokovati eksploziju. Dakle, ova metoda je vrlo neučinkovita.
Kada koristite metodu apsorpcije supstrata za lasersko mokro čišćenje, budući da većinu laserske energije apsorbira supstrat, spoj između tekućeg filma i supstrata bit će pregrijan, a na sučelju će se stvarati mjehurići. U usporedbi sa suhim čišćenjem, mokri tip koristi silu udara koju stvara eksplozija spojnog mjehurića kako bi se postiglo lasersko čišćenje. U isto vrijeme, određena kemijska tvar može se dodati u tekući film da kemijski reagira s česticama zagađivača kako bi se smanjila sila adsorpcije između čestica i materijala supstrata, kako bi se smanjio prag laserskog čišćenja. Stoga mokro čišćenje može poboljšati učinkovitost čišćenja do određene mjere, ali istovremeno postoje određene poteškoće, uvođenje tekućeg filma može dovesti do novog onečišćenja, a debljinu tekućeg filma je teško kontrolirati.
3. Čimbenici koji utječu na kvalitetu laserskog čišćenja
4. učinak valne duljine lasera
Pretpostavka laserskog čišćenja je laserska apsorpcija, stoga je pri odabiru laserskog izvora svjetlosti potrebno prvo kombinirati karakteristike apsorpcije svjetlosti izratka koji se čisti i odabrati laser prikladan za traku kao laserski izvor svjetlosti. Osim toga, eksperimentalna istraživanja stranih znanstvenika pokazuju da čišćenje čestica zagađivača s istim karakteristikama, što je kraća valna duljina, to je veća sposobnost čišćenja lasera, a niži je prag čišćenja. Vidi se da pod pretpostavkom zadovoljavanja karakteristika apsorpcije svjetlosti materijala, kako bi se poboljšao učinak i učinkovitost čišćenja, kao izvor svjetlosti za čišćenje treba odabrati laser kraće valne duljine.
5. utjecaj gustoće snage
Tijekom laserskog čišćenja postoji gornji prag oštećenja i donji prag čišćenja za gustoću snage lasera. U ovom rasponu, što je veća gustoća laserske snage laserskog čišćenja, to je veći kapacitet čišćenja i očitiji je učinak čišćenja. Stoga, gustoću snage lasera treba poboljšati što je više moguće bez oštećenja osnovnog materijala.
6. učinak širine pulsa
Izvor svjetla za lasersko čišćenje može biti kontinuirano svjetlo ili pulsirajuće svjetlo, a pulsirajući laser može pružiti visoku vršnu snagu, tako da može lako zadovoljiti zahtjeve praga. Štoviše, studija je otkrila da je u smislu toplinskog učinka na podlogu uzrokovanog procesom čišćenja, utjecaj pulsirajućeg lasera bio manji, a područje utjecaja topline uzrokovano kontinuiranim laserom bilo je veće.
7. učinak brzine i učestalosti skeniranja
Očito, u procesu laserskog čišćenja, što je veća brzina laserskog skeniranja, niža je učestalost i veća učinkovitost čišćenja, ali to može uzrokovati smanjenje učinka čišćenja. Stoga, u stvarnom procesu primjene čišćenja, odgovarajuću brzinu skeniranja i učestalost skeniranja treba odabrati prema karakteristikama materijala izratka za čišćenje i situaciji kontaminacije. Stopa preklapanja tijekom skeniranja itd. također će utjecati na učinak čišćenja.
8. učinak defokusiranja iznos
Prije laserskog čišćenja, laser uglavnom konvergira kroz određenu kombinaciju leća za fokusiranje, a stvarni postupak laserskog čišćenja općenito se provodi u slučaju defokusa, što je veći defokus, veća je točka na materijalu, veće je područje skeniranja, veća je učinkovitost. Kada je ukupna snaga konstantna, što je manja količina defokusiranja, veća je gustoća snage lasera i veća je sposobnost čišćenja.
Guosheng je profesionalna i visoko ugledna tvrtka za proizvodnju opreme s širokim nizom tehničkih resursa, snažnim mogućnostima istraživanja i razvoja i naprednim proizvodnim tehnologijama. Naša oprema za lasersko zavarivanje je isplativa i prodaje se u zemlji i inozemstvu. Ako ste zainteresirani za naše proizvode, kontaktirajte nas na bob@gshenglaser.com.