Po pierwsze, zasada czyszczenia laserowego Rurociągi przemysłowe są wykorzystywane w obiektach rurowych przedsiębiorstw naftowych, chemicznych i innych, w tym rur, zaworów, łączników rurowych i tak dalej. Rury są szeroko stosowane w przemyśle, a przy stosowaniu rur należy zwrócić uwagę na usuwanie zanieczyszczeń wewnątrz rur. Po oczyszczeniu wodą pod wysokim ciśnieniem lub obróbce technologii świńskiej wymagane jest również zastosowanie pasywacji. Po zakończeniu procesu pasywacji rurociąg może być utleniony przez długi czas. Czyszczenie przemysłowe jest czasami wymagane do utrzymania sprzętu w ruchu. Ostateczna operacja pasywacji jest krytyczna i wymaga pasywacji natychmiast po zakończeniu poprzedniej operacji, aby spowolnić korozję rury.
Laser ma wysoką jasność, wysoką kierunkowość, wysoką monochromatyczność i wysoką spójność, co nie ma sobie równych w zwykłych źródłach światła. Dzięki wysokiej jasności lasera, po ustawieniu ostrości przez obiektyw, może on generować dziesiątki milionów stopni lub nawet dziesiątki tysięcy stopni temperatury w pobliżu ogniska. Wysoka kierunkowość lasera umożliwia efektywne przenoszenie lasera na duże odległości. Monochromatyczność lasera jest niezwykle wysoka, a długość fali jest pojedyncza, co jest dobre do ustawiania ostrości i wyboru długości fali.
Czyszczenie laserowe można podzielić na dwie kategorie w zależności od mechanizmu czyszczenia. Używa czystego podłoża (zwanego także matką) i powierzchniowego mocowania (brudu), aby mieć bardzo różny współczynnik absorpcji dla określonej długości fali energii lasera. . Energia lasera wypromieniowana na powierzchnię jest w większości pochłaniana przez osady powierzchniowe, dzięki czemu jest ogrzewana lub odparowywana w celu odparowania lub natychmiast się rozszerza i jest napędzana przez strumień pary utworzony na powierzchni w celu oddzielenia się od powierzchni przedmiotu w celu oczyszczenia cele. Podłoże nie jest uszkodzone przez absorpcję światła laserowego przy tej długości fali. W przypadku tego rodzaju czyszczenia laserowego wybór właściwej długości fali i sterowanie energią lasera jest kluczem do bezpiecznego i skutecznego czyszczenia. Drugi rodzaj to metoda czyszczenia, która nie jest wrażliwa na różnicę współczynnika pochłaniania energii laserowej między podłożem czyszczącym a mocowaniem powierzchni, lub, że podłoże jest wrażliwe na kwaśne pary utworzone przez powłokę, lub substancja toksyczna jest generowana po powłoka jest podgrzewana. . Ten typ metody zwykle wykorzystuje pulsujący laser o dużej mocy i dużej częstotliwości, aby uderzyć w czyszczoną powierzchnię i przekształca część wiązki w fale dźwiękowe. Po uderzeniu fali dźwiękowej w dolną twardą powierzchnię, część bliska i padająca fala dźwiękowa generowana przez laser są lekko eksplodowane, powłoka jest sproszkowana, wtłoczona w proszek, a następnie usunięta przez pompę próżniową, a leżący pod nią substrat nie jest uszkodzony.
W porównaniu z tradycyjnymi metodami czyszczenia, takimi jak czyszczenie laserowe, mechaniczne czyszczenie cierne, czyszczenie z wykorzystaniem ciał stałych o dużej masie i czyszczenie ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości, czyszczenie laserowe ma oczywiste zalety. Jest wydajny, szybki, niski koszt, niskie obciążenie cieplne i mechaniczne obciążenie podłoża, czyszczenie nie powoduje obrażeń; odpady można poddać recyklingowi, nie zanieczyścić środowiska; bezpieczny i niezawodny, nie szkodzi zdrowiu operatorów; wielofunkcyjny, można usunąć różne różnice Grubość, inny skład powłoki; łatwe do osiągnięcia automatyczne sterowanie procesem czyszczenia, zdalne czyszczenie zdalne.
Po drugie, metoda czyszczenia laserowego
Z metody analizy wynika, że metoda czyszczenia laserowego ma cztery rodzaje 1 metod laserowego czyszczenia na sucho, to jest bezpośrednie odkażanie promieniowania pulsacyjnego za pomocą lasera impulsowego; 2 metoda laserowa + folia ciekła, to jest najpierw nanoszenie ciekłej błony na powierzchnię podłoża, a następnie dekontaminacja za pomocą promieniowania laserowego; 3 lasera + metoda gazu obojętnego, to znaczy podczas napromieniowania lasera, gaz obojętny jest wdmuchiwany na powierzchnię podłoża, a gdy brud jest odrywany z powierzchni, natychmiast zostanie wydmuchnięty z powierzchni przez gaz do unikać ponownego skażenia i utlenienia powierzchni; Po poluzowaniu brudu oczyszcza się go za pomocą niekorozyjnych metod chemicznych. Obecnie powszechnie stosowane są pierwsze trzy metody. Czwarta metoda znajduje się jedynie w czyszczeniu artefaktów z kamienia.
Po trzecie, zastosowanie czyszczenia laserowego
Kamienne rzeźby i kamienne rzeźby, takie jak wysokiej jakości kamień, stały się najwcześniejszymi zastosowaniami technologii czyszczenia laserowego ze względu na ich wyjątkowo drobną i delikatną strukturę powierzchni. Stwierdzono, że zastosowanie laserów do usuwania brudu z powierzchni kamiennych artefaktów ma swoje wyjątkowe zalety. Może bardzo dokładnie kontrolować ruch wiązki na złożonych powierzchniach, usuwając brud bez uszkadzania kamienia artefaktów. Na przykład we wrześniu 1992 r. Światowa Organizacja Ochrony Dziedzictwa Kulturowego zorganizowana przez Organizację Podręczników Narodów Zjednoczonych upamiętniła 20. rocznicę powstania organizacji i naprawiła słynną angielską katedrę Amiens. Piękny marmur Marii Panny po zachodniej stronie katedry w Amiens Grawerowanie jest kluczem do inżynierii. W rocznym projekcie konserwacyjnym Notre Dame personel zajmujący się konserwacją użył lasera do usunięcia czarnej warstwy pokrywającej marmurowy wzór o grubości kilku milimetrów. Odzwierciedlono pierwotny kolor powierzchni marmuru, dzięki czemu pojawiła się znakomita rzeźba. Wspaniały. Na przykład kamienne rzeźby Insbrentier, jednej z najważniejszych kolekcji rzeźb kamiennych w Wielkiej Brytanii, zostały oczyszczone laserem i mają ten sam efekt. Ryc. 1 pokazuje austriackie zabytki kultury czyszczenie rzeźb z kamienia w katedrze św. Szczepana w połowie XIV wieku za pomocą lasera YAG z ramionami przegubowymi.
Powierzchnię kamienia po czyszczeniu laserowym obserwowano za pomocą mikroskopu elektronowego. Stwierdzono, że struktura kamienia po czyszczeniu laserowym nie uległa zmianie, a powierzchnia do czyszczenia była gładka i płaska bez uszkodzeń. Jest to całkowicie odmienne od powierzchni czyszczonej metodą rozpylania mikrocząstek (metoda strumieniowania).
Uszkodzenie struktury powierzchni marmuru po czyszczeniu przez mikrocząstki jest nieuniknione, szczególnie w przypadku powierzchni marmurowych z istniejącymi skalami siarczanowymi. Obserwacja za pomocą mikroskopii elektronowej ujawniła również, że właściwości leżącego pod spodem materiału skalnego nie uległy degradacji ani zmianie po napromieniowaniu laserem. W chwili obecnej prace związane z czyszczeniem wapna laserem, powierzchnia wysokiej jakości materiałów kamiennych, takich jak marmur, stała się nowym obiecującym projektem biznesowym. Oprócz czyszczenia materiałów kamiennych, czyszczenie laserowe ma dobry wpływ na czyszczenie szkła, kwarcu, metalu, formy, zębów, wiórów, elektrod, głowic magnetycznych, dysków magnetycznych i różnych produktów mikroelektronicznych. podanie.
Po czwarte, analiza korzyści czyszczenia laserowego
Ponadto przemysł wykorzystuje lasery do okresowego czyszczenia formy w celu zapewnienia jakości produktu. Poniżej znajduje się przykład laserowego czyszczenia formy opony, aby zilustrować korzyści ekonomiczne związane z czyszczeniem laserowym w porównaniu z czyszczeniem strumieniowo-ściernym w trybie offline oraz urządzeniem do czyszczenia suchym lodem. Technologia czyszczenia laserowego ma oczywiste zalety, szybkie czyszczenie, małą intensywność pracy, brak zużycia i brak zagrożenia dla operatora. Jednak początkowa inwestycja w sprzęt jest stosunkowo wysoka i wynosi od 300 000 do 600 000 USD. Dlatego fabryka musi ustalić plan zwrotu gotówki. Typowa instalacja systemu laserowego JET może odzyskać inwestycje w ciągu 18 miesięcy. Krótszy czas przestoju wulkanizacji, niskie koszty pracy, mniejsze zużycie formy i niższe koszty produkcji to potencjalne korzyści. Na przykład, maszyna z dzienną wydajnością 20 000 opon musi być czyszczona raz dziennie przez 8 wulkanizatorów (16 modułów). Zakłada się, że 3 wulkanizatory są czyszczone na zmianę lub 9 wulkanizatorów jest czyszczonych każdego dnia (niektóre fabryki czyszczone są dwukrotnie) Usuń dwie formy z automatu do gry przyjaźni do czyszczenia w trybie offline. Zajmuje to około 15 godzin pracy i 10 godzin przestoju. Jeśli obie pół formy są czyszczone laserem, wymagane są 3 godziny pracy i 3 godziny przestoju. Czyszczenie wulkanizatora oszczędza 14 godzin pracy i 7 godzin przestoju. Zakłada się również, że tylko 10 oczyszczeń (5 zestawów przyjaźni siarkowych maszyn) i 5-krotne czyszczenie w trybie offline w pleśniowni przyniesie ogromne zyski z 70 godzinami pracy i 35 godzinami przestoju dziennie. Dzień roboczy 320 dni w roku może zwiększyć liczbę operacji o 22.400 godzin i 11.200 godzin rocznie.
Należy również wziąć pod uwagę koszt naprawy i konserwacji sprzętu do czyszczenia laserowego. Aby oczyścić lustro lasera i usunąć osad osadzony na filtrze, urządzenie powinno być utrzymywane przez 30 minut na tydzień, a główne składniki powinny być naprawiane przez 60 minut co 4 tygodnie. . Urządzenie jest rutynowo konserwowane, a system laserowy działa co 6 miesięcy, zgodnie z wymaganiami producenta. Większość elementów mechanicznych ma taki sam okres żywotności jak rama lasera przez ponad 10 lat, a niektóre komponenty laserowe wymagają wymiany po około 3000 godzinach użytkowania. Części te można wymienić w terenie podczas rutynowych konserwacji profilaktycznych. Jednostka laserowa plus roczna gwarancja, w tym wymiana materiałów eksploatacyjnych i zapewnienie typowych części zamiennych, ostatecznie kosztują około 4 do 8 USD za godzinę. Wszystkie urządzenia są wyposażone w modem (modulator), aby producent mógł świadczyć usługi zdalne.
W oparciu o powyższe czynniki, ogólne korzyści ekonomiczne technologii czyszczenia laserowego są bardzo znaczące.
V. Wnioski
Procesy obróbki laserowej i cięcia są już od wielu lat, ale laserowe czyszczenie powierzchni jest stosunkowo młodą technologią. Chociaż proces ten usuwa wszystkie materiały organiczne (takie jak usuwanie gumy do żucia), jego zastosowanie w czyszczeniu przemysłowym dopiero się zaczęło. Uważa się, że wraz z rozwojem laserów i ciągłym doskonaleniem technologii czyszczenia laserowego, coraz więcej zastosowań będzie uzyskiwanych w różnych dziedzinach czyszczenia.
