1. Wraz z szybkim rozwojem nauki i technologii, technologia laserowa jest coraz częściej stosowana w różnych dziedzinach ludzkiej produkcji i życia. Od kodów kreskowych supermarketów, drukarek laserowych po piękno lasera, leczenia krótkowzroczności i stała się znana. Wycinanie, wiercenie i spawanie laserowego sprzętu do produkcji przemysłowej jest również znane wielu ludziom. Jednak ludzie wciąż nie znają i nie rozumieją zastosowania urządzeń laserowych w branży czyszczenia. Technologia czyszczenia laserowego to nowy rodzaj technologii czyszczenia, który został szybko opracowany w ciągu ostatnich 10 lat. Stopniowo zastąpił tradycyjne procesy czyszczenia w wielu dziedzinach swoimi własnymi zaletami i niezastąpieniem. Dlaczego można czyścić sprzęt laserowy poniżej? Co można wykorzystać do czyszczenia? Jak efektywna jest skuteczność czyszczenia? Dokonaj krótkiego wprowadzenia.
2. Laser i czyszczenie
Tradycyjny przemysł sprzątający ma wiele metod czyszczenia, głównie za pomocą środków chemicznych i mechanicznych metod czyszczenia. Zgodnie z coraz bardziej rygorystycznymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska w Chinach oraz rosnącą świadomością ludzi w zakresie ochrony środowiska i bezpieczeństwa, rodzaje chemikaliów, które mogą być używane w produkcji przemysłowej i czyszczeniu, będą coraz mniej. Jak znaleźć czystszą i nieinwazyjną metodę czyszczenia to problem, który musimy wziąć pod uwagę. Czyszczenie laserowe charakteryzuje się nieabrazyjnymi, bezdotykowymi, nietermicznymi efektami i obiektami odpowiednimi dla różnych materiałów i jest uważane za najbardziej niezawodne i najskuteczniejsze rozwiązanie. W tym samym czasie czyszczenie laserem może rozwiązać problemy, których nie można rozwiązać za pomocą tradycyjnych metod czyszczenia. Na przykład, gdy powierzchnia przedmiotu obrabianego ma cząstki zanieczyszczeń o rozmiarach poniżej mikrona, cząstki te mają tendencję do ścisłego przyklejania się, a konwencjonalne metody czyszczenia nie mogą go usunąć. Czyszczenie za pomocą nano-laserów na powierzchni przedmiotu obrabianego jest bardzo skuteczne. Ponadto, ponieważ laser jest używany do czyszczenia obrabianego przedmiotu bez kontaktu, można bezpiecznie wyczyścić precyzyjny przedmiot obrabiany lub jego drobne części i można zapewnić jego dokładność. Dlatego czyszczenie laserowe ma wyjątkowe zalety w branży czyszczenia.
Dlaczego laser może być używany do czyszczenia? Dlaczego nie jest szkodliwy dla czyszczonego obiektu? Najpierw zrozum naturę lasera. Mówiąc najprościej, laser nie różni się od światła (widzialnego i niewidzialnego), które pasuje do nas, ale laser wykorzystuje wnękę rezonansową, aby skoncentrować światło w tym samym kierunku i ma prostszą długość fali, koordynację itp. Wydajność jest lepsza, więc teoretycznie wszystkie długości fal mogą być użyte do utworzenia lasera, ale w rzeczywistości jest ograniczona przez kilka mediów, które mogą być wzbudzone, więc źródła laserowe, które mogą produkować stabilne i odpowiednie do produkcji przemysłowej są dość ograniczone. Prawdopodobnie szeroko stosowane są lasery Nd: YAG, lasery CO2 i lasery ekscymerowe. Ponieważ lasery Nd: YAG mogą być bardziej odpowiednie do zastosowań przemysłowych poprzez transmisję światłowodów, są również wykorzystywane do czyszczenia laserowego.
3. Zalety laserowego czyszczenia powierzchni
W porównaniu z tradycyjnymi metodami czyszczenia, takimi jak mechaniczne czyszczenie cierne, chemiczna obróbka korozyjna, ciekłe stałe silne czyszczenie i ultradźwiękowe czyszczenie wysokiej częstotliwości, czyszczenie laserowe ma oczywiste zalety.
3.1 Czyszczenie laserowe to "zielona" metoda czyszczenia. Nie wymaga użycia żadnych chemikaliów ani płynów czyszczących. Oczyszczone odpady są w zasadzie stałym proszkiem, małym rozmiarem, łatwym do przechowywania, nadającym się do recyklingu i łatwym do czyszczenia chemicznym środkiem czyszczącym. Problemy związane z zanieczyszczeniem środowiska spowodowane przez 3.2. Tradycyjne metody czyszczenia są często czyszczeniem kontaktowym. Na powierzchni czyszczącego obiektu występuje siła mechaniczna. Powierzchnia uszkodzonego przedmiotu lub środka czyszczącego przylega do powierzchni czyszczonego przedmiotu i nie można go usunąć. Sub-zanieczyszczenia, nieabrazyjne i bezdotykowe czyszczenie laserem w celu rozwiązania tych problemów; 3.3 laser może być przesyłany przez światłowód, a roboty i roboty, aby ułatwić, w celu osiągnięcia długich dystansach, czyszczenie tradycyjnych metod nie jest łatwo dotrzeć do miejsca, To może być używane w niektórych niebezpiecznych miejscach, aby zapewnić bezpieczeństwo personel; 3.4 Czyszczenie laserowe może usuwać różne rodzaje zanieczyszczeń na powierzchni różnych materiałów, aby uzyskać czystość, której nie jest w stanie osiągnąć konwencjonalne czyszczenie. Ponadto może również selektywnie czyścić zanieczyszczenia na powierzchni materiału bez uszkadzania powierzchni materiału. 3.5 Czyszczenie laserowe ma wysoką wydajność i oszczędza czas. 3.6 Chociaż system czyszczenia laserem jest wyższy w poprzedniej jednorazowej inwestycji, jest on czyszczony. System może być używany stabilnie przez długi czas, a koszty eksploatacji są niskie. Przykładem może być LASERLASTE of Quantel, koszt operacyjny za godzinę to tylko około 1 euro, a co ważniejsze, można go łatwo zautomatyzować.
Zasada laserowego czyszczenia powierzchni
Proces laserowego czyszczenia pulsacyjnego Nd: YAG opiera się na charakterystyce impulsów świetlnych generowanych przez laser, w oparciu o odpowiedź fotofizyczną wywołaną oddziaływaniem między wiązką o dużym natężeniu, laserem o krótkim impulsie i warstwą zanieczyszczeń. Fizyczną zasadę można streścić w następujący sposób:
a) Promień lasera emitowany przez laser jest absorbowany przez warstwę zanieczyszczeń na powierzchni poddawanej obróbce. b) Absorpcja dużej energii tworzy szybko rozwijającą się plazmę (wysoce zjonizowany gaz niestabilny), wytwarzając fale uderzeniowe. c) Fale uderzeniowe zanieczyszczają i usuwają zanieczyszczenia. d) Szerokość impulsu świetlnego musi być wystarczająco krótka, aby uniknąć gromadzenia się ciepła, które może uszkodzić obrabianą powierzchnię. e) Doświadczenia pokazują, że gdy tlenek jest obecny na powierzchni metalu, na powierzchni metalu powstaje plazma.
Plazma jest generowana tylko wtedy, gdy gęstość energii jest powyżej progu, który zależy od usuniętej warstwy zanieczyszczeń lub warstwy tlenku. Ten efekt progowy jest bardzo ważny dla skutecznego oczyszczenia materiału podstawowego. Istnieje drugi próg dla pojawienia się plazmy. Jeśli gęstość energii przekroczy ten próg, materiał podstawowy zostanie zniszczony. Aby zapewnić skuteczne czyszczenie materiału podłoża, parametry lasera muszą być dostosowane do warunków tak, aby gęstość energetyczna impulsu światła była ściśle pomiędzy dwoma progami.
Każdy impuls laserowy usuwa pewną grubość warstwy zanieczyszczenia. Jeśli warstwa zanieczyszczenia jest gruba, do czyszczenia wymagane są wielokrotne impulsy. Liczba impulsów potrzebnych do oczyszczenia powierzchni zależy od stopnia zanieczyszczenia powierzchni. Ważnym wynikiem uzyskanym z dwóch progów jest samokontrola czyszczenia. Strumienie świetlne o gęstości energii powyżej pierwszego progu zawsze usuwają zanieczyszczenia, aż do osiągnięcia materiału podłoża. Jednakże, ponieważ jego gęstość energii jest mniejsza niż próg uszkodzenia materiału podstawowego, podstawa nie jest uszkodzona.
5. Praktyczne zastosowanie czyszczenia laserowego
Czyszczenie laserowe może być używane nie tylko do czyszczenia zanieczyszczeń organicznych, ale także do czyszczenia materiałów nieorganicznych, w tym korozji metali, cząstek metali i pyłu. Poniżej opisano niektóre praktyczne zastosowania. Technologie te są bardzo dojrzałe i są szeroko stosowane.
5.1 czyszczenie formy:
Każdego roku producenci opon na świecie produkują setki milionów opon, a formy do opon w procesie produkcyjnym muszą być szybko i niezawodnie oczyszczone, aby zaoszczędzić czas przestoju. Konwencjonalne metody czyszczenia obejmują piaskowanie, mycie ultradźwiękowe lub czyszczenie dwutlenkiem węgla, ale metody te zwykle muszą być schładzane w gorącej formie przez kilka godzin, następnie przeniesione do urządzenia czyszczącego w celu oczyszczenia, czyszczenie trwa długo i łatwo uszkodzić dokładność forma Rozpuszczalniki chemiczne i hałas mogą również powodować problemy, takie jak bezpieczeństwo i ochrona środowiska. Zastosowanie metod czyszczenia laserowego, ponieważ laser może być przesyłany za pomocą światłowodu, dzięki czemu jest bardzo elastyczny w użyciu; ponieważ metoda czyszczenia laserowego może być wykorzystana do podłączenia światłowodu do ślepego rogu matrycy lub trudnego do wyczyszczenia czyszczonych części, dzięki czemu jest łatwa w użyciu; ze względu na kauczuk i bez zgazowania, nie powstanie toksyczny gaz, który wpłynie na bezpieczeństwo środowiska pracy. Technologia laserowych form do czyszczenia opon została szeroko przyjęta w przemyśle oponiarskim w Europie i Ameryce. Chociaż początkowy koszt inwestycji jest wysoki, korzyści uzyskane w oszczędzaniu czasu gotowości, unikaniu uszkodzeń formy, bezpieczeństwa pracy i oszczędzania surowców można szybko odzyskać. Według laserowego systemu czyszczenia LASERLASTE firmy Quantel Corporation, test czyszczenia przeprowadzony na linii produkcyjnej Shanghai Shuangqin Trucking Tire Co., Ltd. wykazał, że formę wielkogabarytowej opony ciężarowej można czyścić online w ciągu zaledwie 2 godzin. W porównaniu z konwencjonalnymi metodami czyszczenia korzyści ekonomiczne są oczywiste.
Antyadhezyjna elastyczna warstwa folii w formach przemysłu spożywczego musi być regularnie wymieniana, aby zapewnić higienę. Zastosowanie laserowego czyszczenia bez środków chemicznych jest również szczególnie odpowiednie dla tego zastosowania.
5.2 Czyszczenie wyposażenia broni:
Technologia czyszczenia laserowego jest szeroko stosowana w konserwacji broni. Zastosowanie laserowego systemu czyszczącego może skutecznie i szybko usuwać rdzę i zanieczyszczenia oraz może wybierać miejsca czyszczenia, aby uzyskać automatyczne czyszczenie. Zastosowanie czyszczenia laserowego ma nie tylko wyższy stopień czystości niż chemiczny proces czyszczenia, ale również ma niewielkie uszkodzenia powierzchni obiektu. LASERLASTE firmy Quantel może również tworzyć gęstą folię ochronną z tlenków lub stopioną warstwę metalu na powierzchni obiektów metalowych, ustawiając różne parametry w celu poprawy wytrzymałości powierzchni i odporności na korozję. Odpady wyeliminowane przez laser nie powodują znacznego zanieczyszczenia środowiska i mogą być również obsługiwane zdalnie, skutecznie zmniejszając szkody dla zdrowia operatorów.
5.3 usunięcie farby samolotu:
Europejski system czyszczenia laserowego jest od dawna stosowany w przemyśle lotniczym. Powierzchnia samolotu zostanie przemalowana po pewnym czasie, ale oryginalna farba musi zostać całkowicie usunięta przed malowaniem. Tradycyjny sposób mechanicznego usuwania farby może spowodować uszkodzenie metalowej powierzchni samolotu, powodując ukryte niebezpieczeństwa dla bezpiecznego lotu. W przypadku stosowania wielu systemów czyszczenia laserowego, farba na powierzchni A320 Airbus może zostać całkowicie usunięta w ciągu dwóch dni bez uszkadzania metalowej powierzchni.
5.4 Czyszczenie zewnętrznych ścian budynków:
Wraz z gwałtownym rozwojem gospodarki Chin powstaje coraz więcej drapaczy chmur, a problem czyszczenia zewnętrznych ścian budynków staje się coraz bardziej widoczny. System czyszczenia laserowego LASERLASTE zapewnia dobre czyszczenie zewnętrznych ścian budynków za pomocą światłowodów o długości do 70 metrów. Rozwiązaniem jest to, że może skutecznie oczyszczać różne zanieczyszczenia z różnych rodzajów kamienia, metalu i szkła, i jest o wiele bardziej wydajny niż tradycyjne czyszczenie. Może również usuwać ciemne plamy i plamy na różnych rodzajach kamienia w budynkach. Laserowy system czyszczący LASERLASTE Eksperymenty czyszczenia budynków i kamiennych pomników w Shaolin Temple w Songshan Mountain wskazują, że użycie czyszczenia laserowego jest bardzo skuteczne w ochronie wyglądu starożytnych budynków.
5.5 Czyszczenie w przemyśle elektronicznym
Przemysł elektroniczny wykorzystuje lasery do usuwania tlenków: przemysł elektroniczny potrzebuje precyzyjnej dekontaminacji, która jest szczególnie odpowiednia do odtleniania laserowego. Przed zlutowaniem płyty, kołki komponentu muszą być całkowicie odtlenione, aby zapewnić optymalny kontakt elektryczny. Kołki nie mogą zostać uszkodzone podczas procesu odkażania. Czyszczenie laserowe może spełniać wymagania użytkowania, a wydajność jest bardzo wysoka. Dla jednej szpilki potrzebna jest tylko jedna wiązka laserowa.
5.6 Precyzyjne czyszczenie de-Ester w przemyśle maszyn precyzyjnych:
Przemysł maszyn precyzyjnych często musi usuwać estry i oleje mineralne stosowane do smarowania i zabezpieczania antykorozyjnego części, zwykle metodami chemicznymi, podczas gdy chemiczne czyszczenie często ma resztki. Odgazowanie laserowe może całkowicie usunąć estry i olej mineralny bez uszkadzania powierzchni części. Usuwanie zanieczyszczeń odbywa się za pomocą fal uderzeniowych. Wybuchowe parowanie cienkich warstw tlenków na powierzchni części powoduje fale uderzeniowe, które powodują usuwanie zanieczyszczeń, a nie oddziaływanie mechaniczne. Materiał jest całkowicie odestryfikowany do użytku w czyszczeniu przemysłowych części maszyn lotniczych. Usuwanie estru oleju w obróbce mechanicznej może być również czyszczone laserem.
5.7 Czyszczenie rur reaktora reaktora:
Laserowy system czyszczenia służy również do czyszczenia rurociągów w reaktorach elektrowni jądrowych. Wykorzystuje światłowód, aby wprowadzić wiązkę laserową dużej mocy do reaktora i bezpośrednio usuwa radioaktywny pył. Oczyszczony materiał jest łatwy do czyszczenia. A ponieważ jest to operacja na duże odległości, można zapewnić bezpieczeństwo personelu.
Podsumowując, czyszczenie laserowe odgrywa ważną rolę w wielu dziedzinach, takich jak produkcja samochodów, czyszczenie półprzewodnikowych płytek, precyzyjne przetwarzanie i produkcja części, czyszczenie sprzętu wojskowego, czyszczenie ścian zewnętrznych budynków, ochrona zabytków kulturowych, czyszczenie płytek i precyzyjne części. Przetwarzanie, produkcja, czyszczenie wyświetlacza ciekłokrystalicznego, resztki gumy do żucia i inne obszary mogą odgrywać ważną rolę.
