Tradycyjne urządzenia przemysłowe do czyszczenia mają różne metody 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, niskotemperaturowymi efektami i przedmiotami odpowiednimi dla różnych materiałów. Jest uważane za najbardziej niezawodne i skuteczne rozwiązanie.
W zanieczyszczeniu powierzchni obrabianego przedmiotu wiązanie między mocowaniem na powierzchni przedmiotu obrabianego a powierzchnią wynika głównie z istnienia następujących rodzajów sił: wiązań kowalencyjnych, podwójnych dipoli, działania kapilarnego, wiązań wodorowych, sił adsorpcyjnych i elektrostatycznych siły. Wśród nich najtrudniej jest zniszczyć siłę kapilarną, siłę adsorpcyjną i siłę elektrostatyczną. Technologia czyszczenia laserowego polega na pokonaniu tych sił.
Te siły adsorpcji są znacznie większe niż grawitacja (niektóre rzędy wielkości) i są związane ze średnicą cząstek d. Siła adsorpcji wykazuje powolną tendencję do rozpadu liniowego, gdy zmniejsza się promień cząstki, a masa cząstek m jest proporcjonalna do sześciennej średnicy. Zgodnie z prawem Newtona, F = ma, gdy wielkość cząstek staje się mniejsza, przyspieszenie zapewniane przez siłę adsorpcyjną gwałtownie wzrasta. Dlatego im mniejszy rozmiar cząstek, tym większe przyspieszenie potrzebne do ich usunięcia, dlatego konwencjonalne techniki czyszczenia są trudne do usunięcia przylegania powierzchni obiektów o małej średnicy.
Ze względu na złożony skład i strukturę przylegania powierzchni, mechanizm interakcji laserowej z nimi jest również inny. Najczęściej używane modele teoretyczne tego wyjaśnienia są następujące:
1, fosgenizacja / rozpad światła
Laser generowany przez laser może osiągnąć wysoką koncentrację energii poprzez ogniskowanie układu optycznego. Skoncentrowana wiązka laserowa może generować wysokie temperatury rzędu kilku tysięcy stopni lub nawet dziesiątek tysięcy stopni w pobliżu punktu ogniskowego i natychmiast odparować lub rozłożyć osprzęt na powierzchni obiektu.
2, lekkie stripping
Poprzez działanie lasera mocowanie na powierzchni obiektu jest rozszerzane termicznie. Kiedy siła rozprężająca nasadki na powierzchni przedmiotu jest większa niż siła adsorpcji między mocowaniem a podłożem, mocowanie na powierzchni obiektu zostanie odłączone od powierzchni przedmiotu.
3, drgania optyczne
Laser pulsacyjny o wyższej częstotliwości i mocy wykorzystywany jest do uderzania powierzchni obiektu, a fala ultradźwiękowa jest generowana na powierzchni obiektu. Fala ultradźwiękowa powraca po uderzeniu w twardą powierzchnię dolnej środkowej warstwy i zakłóca padającą falę dźwiękową, generując w ten sposób falę rezonansową o wysokiej energii, która powoduje mikroskopijne pękanie i miażdżenie brudu. Z tej powierzchni materiału matrycowego tę metodę czyszczenia można zastosować, gdy współczynnik absorpcji wiązki laserowej między obiektem a zamocowaniem powierzchni nie jest bardzo różny, lub gdy substancje toksyczne są generowane po ogrzaniu powierzchniowego materiału mocującego.
Obecnie nie ma jednolitego standardu dla konstrukcji laserowego sprzętu czyszczącego, który należy określić na podstawie takich czynników, jak rzeczywista metoda czyszczenia, rodzaj podłoża i zabrudzenia oraz wpływ wymogów czyszczenia. Jednak nadal są one mniej więcej takie same w niektórych podstawowych strukturach. Dotyczy to głównie laserów, platform mobilnych, systemów monitorowania w czasie rzeczywistym, półautomatycznych systemów operacyjnych sterowania i innych systemów pomocniczych.
