Sa mga nagdaang taon, ang paglilinis ng laser ay naging isa sa mga hotspot ng pananaliksik sa larangan ng pagmamanupaktura ng industriya, sinasaklaw ng pananaliksik ang proseso, teorya, kagamitan at aplikasyon. Sa mga pang-industriya na aplikasyon, ang teknolohiya ng paglilinis ng laser ay nagawang mapagkakatiwalaan na linisin ang isang malaking bilang ng iba't ibang mga ibabaw ng substrate, paglilinis ng mga bagay kabilang ang bakal, aluminyo, titanium, salamin at mga composite na materyales, atbp., Mga industriya ng aplikasyon na sumasaklaw sa aerospace, aviation, shipping, high-speed rail, automotive, amag, nuclear power at marine at iba pang larangan.
Ang teknolohiya ng paglilinis ng laser, na itinayo noong 1960s, ay may mga bentahe ng mahusay na epekto sa paglilinis, malawak na hanay ng mga aplikasyon, mataas na katumpakan, hindi pakikipag-ugnay at accessibility. Sa industriyal na pagmamanupaktura, produksyon at pagpapanatili at iba pang mga larangan ay may malawak na hanay ng mga prospect ng aplikasyon, inaasahang bahagyang o ganap na papalitan ang mga tradisyonal na pamamaraan ng paglilinis, at maging ang pinaka-promising na teknolohiyang berdeng paglilinis sa ika-21 siglo.
Paraan ng paglilinis ng laser
Ang proseso ng paglilinis ng laser ay napaka-kumplikado, na kinasasangkutan ng iba't ibang mga mekanismo ng pag-alis ng materyal, para sa isang paraan ng paglilinis ng laser, ang proseso ng paglilinis ay maaaring umiral nang sabay sa iba't ibang mga mekanismo, na higit sa lahat ay nauugnay sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng laser at materyal, kabilang ang ang materyal na ibabaw ablation, agnas, ionization, degradation, pagkatunaw, combustion, singaw, vibration, sputtering, expansion, pag-urong, pagsabog, pagbabalat, pagpapadanak at iba pang pisikal at kemikal na mga pagbabago. proseso.
Sa kasalukuyan, ang mga karaniwang pamamaraan ng paglilinis ng laser ay higit sa lahat tatlo: paglilinis ng laser ablation, paglilinis ng laser na tinulungan ng likidong pelikula at mga pamamaraan ng paglilinis ng laser shock wave.
Paraan ng paglilinis ng laser ablation
Ang mga pangunahing mekanismo ng pamamaraan ay thermal expansion, vaporization, ablation at phase explosion. Ang laser ay kumikilos nang direkta sa materyal na aalisin mula sa ibabaw ng substrate at ang mga kondisyon ng kapaligiran ay maaaring hangin, rarefied gas o vacuum. Ang mga kondisyon sa pagpapatakbo ay simple at pinaka-malawak na ginagamit upang alisin ang iba't ibang mga coatings, pintura, particle o dumi. Ang diagram sa ibaba ay nagpapakita ng diagram ng proseso para sa pamamaraan ng paglilinis ng laser ablation.
Kapag ang laser irradiation sa ibabaw ng materyal, ang substrate at mga materyales sa paglilinis ay ang unang thermal expansion. Sa pagtaas ng oras ng pakikipag-ugnayan ng laser sa materyal ng paglilinis, kung ang temperatura ay mas mababa kaysa sa threshold ng cavitation ng materyal sa paglilinis, ang proseso ng pagbabagong pisikal lamang ng materyal sa paglilinis, ang pagkakaiba sa pagitan ng materyal sa paglilinis at ang koepisyent ng thermal expansion ng substrate ay humahantong sa presyon sa interface. , ang paglilinis materyal buckling, pansiwang mula sa ibabaw ng substrate, crack, mekanikal bali, panginginig ng boses pagdurog, atbp, ang paglilinis ng materyal ay inalis sa pamamagitan ng jet o Nakuha ng substrate ibabaw.
Kung ang temperatura ay mas mataas kaysa sa gasification threshold na temperatura ng paglilinis ng materyal, magkakaroon ng dalawang sitwasyon: 1) ang ablation threshold ng paglilinis ng materyal ay mas mababa kaysa sa substrate; 2) ang ablation threshold ng paglilinis ng materyal ay mas malaki kaysa sa substrate.
Ang dalawang kaso ng mga materyales sa paglilinis ay natutunaw, cavitation at ablation at iba pang mga pagbabago sa physicochemical, ang mekanismo ng paglilinis ay mas kumplikado, bilang karagdagan sa mga thermal effect, ngunit maaari ring isama ang mga materyales sa paglilinis at mga substrate sa pagitan ng pagkasira ng molecular bond, paglilinis ng mga materyales sa agnas o pagkasira, phase. pagsabog, paglilinis ng mga materyales gasification madalian ionization, ang henerasyon ng plasma.
(1)Liquid film na tinulungan ng paglilinis ng laser
Ang mekanismo ng pamamaraan ay higit sa lahat ay may likidong film na kumukulo na singaw at panginginig ng boses, atbp. Ang paggamit ng pangangailangan na pumili ng naaangkop na wavelength ng laser, sa isang paraan upang makabawi para sa kakulangan ng presyon ng epekto sa proseso ng paglilinis ng laser ablation, ay maaaring magamit upang alisin ilan sa mga mas mahirap tanggalin ang panlinis na bagay.
Tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba, ang likidong pelikula (tubig, ethanol o iba pang mga likido) ay nauna nang natakpan sa ibabaw ng bagay na nililinis, at pagkatapos ay ginagamit ang laser upang i-irradiate ito. Ang likidong pelikula ay sumisipsip ng enerhiya ng laser na nagreresulta sa isang malakas na pagsabog ng likidong media, ang pagsabog ng kumukulong likido na may mataas na bilis na paggalaw, ang paglipat ng enerhiya sa mga materyales sa paglilinis sa ibabaw, ang mataas na lumilipas na puwersa ng pagsabog ay sapat upang alisin ang dumi sa ibabaw upang makamit ang mga layunin ng paglilinis.
Ang likidong film-assisted laser cleaning method ay may dalawang disadvantages.
Masalimuot na proseso at mahirap kontrolin ang proseso.
Dahil sa paggamit ng likidong pelikula, ang kemikal na komposisyon ng ibabaw ng substrate pagkatapos ng paglilinis ay madaling baguhin at makabuo ng mga bagong sangkap.
(1)Paraan ng paglilinis ng uri ng laser shock wave
Proseso diskarte at mekanismo ay ibang-iba mula sa unang dalawang, ang mekanismo ay higit sa lahat shock wave puwersa pag-alis, paglilinis ng mga bagay ay higit sa lahat particle, higit sa lahat para sa pag-alis ng mga particle (sub-micron o nanoscale). Ang mga kinakailangan sa proseso ay napakahigpit, parehong upang matiyak na ang kakayahang mag-ionize ng hangin, ngunit din upang mapanatili ang isang angkop na distansya sa pagitan ng laser at ang substrate upang matiyak na ang pagkilos sa mga particle ng puwersa ng epekto ay sapat na malaki.
Laser shock wave paglilinis proseso schematic diagram ay ipinapakita sa ibaba, ang laser sa parallel sa direksyon ng substrate ibabaw shot, at ang substrate ay hindi dumating sa contact. Ilipat ang workpiece o laser head para i-adjust ang laser focus sa particle na malapit sa laser output, magaganap ang focal point ng air ionization phenomenon, na magreresulta sa shock waves, shock waves sa mabilis na paglawak ng spherical expansion, at extended to contact. kasama ang mga particle. Kapag ang moment ng transverse component ng shock wave sa particle ay mas malaki kaysa sa moment ng longitudinal component at ang particle adhesion force, ang particle ay aalisin sa pamamagitan ng rolling.
Teknolohiya ng paglilinis ng laser
Ang mekanismo ng paglilinis ng laser ay pangunahing batay sa ibabaw ng bagay pagkatapos ng pagsipsip ng enerhiya ng laser, o singaw at pagkasumpungin, o madalian na pagpapalawak ng thermal upang mapagtagumpayan ang adsorption ng mga particle sa ibabaw, upang ang bagay mula sa ibabaw, at pagkatapos ay makamit ang layunin ng paglilinis.
Halos buod bilang: 1. laser vapor decomposition, 2. laser stripping, 3. thermal expansion ng mga particle ng dumi, 4. substrate surface vibration at particle vibration apat na aspeto
Kung ikukumpara sa tradisyonal na proseso ng paglilinis, ang teknolohiya ng paglilinis ng laser ay may mga sumusunod na katangian.
1. Ito ay isang "tuyo" na paglilinis, walang solusyon sa paglilinis o iba pang mga kemikal na solusyon, at ang kalinisan ay mas mataas kaysa sa proseso ng paglilinis ng kemikal.
2. Ang saklaw ng pag-alis ng dumi at ang naaangkop na hanay ng substrate ay napakalawak, at
3. Sa pamamagitan ng regulasyon ng mga parameter ng proseso ng laser, hindi maaaring makapinsala sa ibabaw ng substrate sa batayan ng epektibong pag-alis ng mga contaminants, ang ibabaw ay kasing ganda ng bago.
4. Ang paglilinis ng laser ay madaling automated na operasyon.
5. Ang mga kagamitan sa pag-decontamination ng laser ay maaaring gamitin sa mahabang panahon, mababang gastos sa pagpapatakbo.
6. Laser paglilinis teknolohiya ay isang: berde: paglilinis proseso, alisin ang basura ay isang solid powder, maliit na sukat, madaling iimbak, talaga ay hindi marumi ang kapaligiran.
Noong 1980s, ang mabilis na pag-unlad ng industriya ng semiconductor sa ibabaw ng mga particle ng kontaminasyon ng silicon wafer mask ng teknolohiya ng paglilinis ay naglagay ng mas mataas na mga kinakailangan, ang pangunahing punto ay upang mapagtagumpayan ang kontaminasyon ng micro-particle at ang substrate sa pagitan ng mahusay na puwersa ng adsorption. , ang tradisyunal na paglilinis ng kemikal, paglilinis ng mekanikal, mga pamamaraan ng ultrasonic na paglilinis ay hindi nakakatugon sa pangangailangan, at ang paglilinis ng laser ay maaaring malutas ang mga naturang problema sa polusyon, ang mga kaugnay na pananaliksik at mga aplikasyon ay mabilis na binuo.
Noong 1987, ang unang hitsura ng patent application sa paglilinis ng laser. Noong 1990s, matagumpay na inilapat ng Zapka ang teknolohiya ng paglilinis ng laser sa proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor upang alisin ang mga micro-particle mula sa ibabaw ng maskara, na napagtatanto ang maagang paggamit ng teknolohiya ng paglilinis ng laser sa larangan ng industriya. Noong 1995, gumamit ang mga mananaliksik ng 2 kW TEA-CO2 laser upang matagumpay na makamit ang paglilinis ng pagtanggal ng pintura ng fuselage ng sasakyang panghimpapawid.
Pagkatapos ng pagpasok sa ika-21 siglo, na may mataas na bilis ng pag-unlad ng ultra-maikling pulse lasers, domestic at dayuhang pananaliksik at aplikasyon ng teknolohiya ng paglilinis ng laser ay unti-unting tumaas, na nakatuon sa ibabaw ng mga materyales na metal, ang karaniwang mga dayuhang aplikasyon ay ang pagtanggal ng pintura ng fuselage ng sasakyang panghimpapawid, amag. surface degreasing, panloob na pag-alis ng carbon ng engine at paglilinis ng ibabaw ng mga joints bago hinang. US Edison Welding Institute laser paglilinis ng FG16 warplane, kapag ang laser kapangyarihan ng 1 kW, ang dami ng paglilinis ng 2.36 cm3 bawat minuto.
Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang pananaliksik at aplikasyon ng laser paint removal ng mga advanced na composite parts ay isa ring pangunahing hot spot. Ang US Navy HG53, HG56 helicopter propeller blades at ang flat tail ng F16 fighter jet at iba pang composite surface ay na-realize na mga aplikasyon ng laser paint removal, habang ang mga composite na materyales ng China sa mga application ng sasakyang panghimpapawid ay huli, kaya ang naturang pananaliksik ay karaniwang nasa blangko.
Bilang karagdagan, ang paggamit ng teknolohiya ng paglilinis ng laser sa CFRP composite surface treatment ng joint bago gluing upang mapabuti ang lakas ng joint ay isa rin sa kasalukuyang focus ng pananaliksik. iakma ang kumpanya ng laser sa linya ng produksyon ng kotse ng Audi TT upang magbigay ng fiber laser cleaning equipment upang linisin ang ibabaw ng magaan na aluminum alloy door frame oxide film. Gumamit ang Rolls G Royce UK ng laser cleaning upang linisin ang oxide film sa ibabaw ng mga bahagi ng titanium aero-engine.
Ang teknolohiya ng paglilinis ng laser ay mabilis na umunlad sa nakalipas na dalawang taon, ito man ay ang mga parameter ng proseso ng paglilinis ng laser at mekanismo ng paglilinis, ang pananaliksik sa paglilinis ng bagay o ang aplikasyon ng pananaliksik ay nakagawa ng malaking pag-unlad. Ang teknolohiya ng paglilinis ng laser pagkatapos ng maraming teoretikal na pananaliksik, ang pokus ng pananaliksik nito ay patuloy na kumikiling sa aplikasyon ng pananaliksik, at sa aplikasyon ng mga magagandang resulta. Sa hinaharap, ang teknolohiya ng paglilinis ng laser sa proteksyon ng mga kultural na labi at mga gawa ng sining ay mas malawak na gagamitin, at ang merkado nito ay napakalawak. Sa pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang aplikasyon ng teknolohiya ng paglilinis ng laser sa industriya ay nagiging isang katotohanan, at ang saklaw ng aplikasyon ay nagiging mas at mas malawak.
Ang kumpanya ng Maven laser automation ay nakatuon sa industriya ng laser sa loob ng 14 na taon, dalubhasa kami sa pagmamarka ng laser, mayroon kaming machine cabinet laser cleaning machine, trolley case laser cleaning machine, backpack laser cleaning machine at tatlo sa isang laser cleaning machine, bilang karagdagan, mayroon din kaming laser welding machine, laser cutting machine at laser marking engraving machine, kung interesado ka sa aming makina, maaari mong sundan kami at huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.
Oras ng post: Nob-14-2022
