У апошнія гады лазерная ачыстка стала адной з гарачых кропак даследаванняў у галіне прамысловай вытворчасці, даследаванні ахопліваюць працэс, тэорыю, абсталяванне і прымяненне.У прамысловых прымяненнях тэхналогія лазернай ачысткі змагла надзейна ачысціць вялікую колькасць розных паверхняў падкладкі, ачысткі аб'ектаў, уключаючы сталь, алюміній, тытан, шкло і кампазітныя матэрыялы і г.д., прыкладныя галіны, якія ахопліваюць аэракасмічную, авіяцыйную, марскую, высакахуткасную чыгунка, аўтамабільная прамысловасць, цвіль, атамная энергетыка, марская і іншыя галіны.
Тэхналогія лазернай ачысткі, якая ўзыходзіць да 1960-х гадоў, мае такія перавагі, як добры ачышчальны эфект, шырокі спектр прымянення, высокая дакладнасць, бескантактавая і даступнасць.У прамысловай вытворчасці, вытворчасці і тэхнічным абслугоўванні і ў іншых галінах ёсць шырокі спектр перспектыў прымянення, чакаецца, што яны часткова або цалкам заменяць традыцыйныя метады ачысткі і стануць самай перспектыўнай экалагічна чыстай тэхналогіяй у 21 стагоддзі.
Лазерны метад ачысткі
Працэс лазернай ачысткі з'яўляецца вельмі складаным, з удзелам розных механізмаў выдалення матэрыялу, для метаду лазернай ачысткі, працэс ачысткі можа існаваць у той жа час мноства механізмаў, якія ў асноўным звязаны з узаемадзеяннем паміж лазерам і матэрыялам, у тым ліку абляцыя паверхні матэрыялу, раскладанне, іянізацыя, дэградацыя, плаўленне, узгаранне, выпарэнне, вібрацыя, распыленне, пашырэнне, усаджванне, выбух, лушчэнне, адслаенне і іншыя фізічныя і хімічныя змены.працэс.
У цяперашні час тыповых метадаў лазернай ачысткі ў асноўным тры: лазерная абляцыя, лазерная ачыстка з дапамогай вадкай плёнкі і лазерная ўдарна-хвалевая ачыстка.
Метад ачысткі лазернай абляцыяй
Асноўнымі метадалагічнымі механізмамі з'яўляюцца цеплавое пашырэнне, выпарэнне, абляцыя і фазавы выбух.Лазер дзейнічае непасрэдна на матэрыял, які трэба выдаліць з паверхні падкладкі, а ўмовы навакольнага асяроддзя могуць быць паветрам, разрэджаным газам або вакуумам.Умовы працы простыя і найбольш шырока выкарыстоўваюцца для выдалення розных пакрыццяў, фарбаў, часціц або бруду.На дыяграме ніжэй паказана схема працэсу метаду ачысткі лазернай абляцыяй.
Калі лазернае апрамяненне на паверхні матэрыялу, падкладкі і ачышчальных матэрыялаў з'яўляюцца першым цеплавым пашырэннем.З павелічэннем часу ўзаемадзеяння лазера з ачышчальным матэрыялам, калі тэмпература ніжэйшая за парог кавітацыі ачышчальнага матэрыялу, ачышчальны матэрыял толькі фізічна змяняе працэс, розніца паміж ачышчальным матэрыялам і каэфіцыентам цеплавога пашырэння падкладкі прыводзіць да ціску на мяжы падзелу , выгнутасць ачышчальнага матэрыялу, адрыў ад паверхні падкладкі, парэпанне, механічны разлом, вібрацыйнае раздушванне і г.д., ачышчальны матэрыял выдаляецца бруёй або здымаецца з паверхні падкладкі.
Калі тэмпература вышэй парогавай тэмпературы газіфікацыі ачышчальнага матэрыялу, будуць дзве сітуацыі: 1) парог абляцыі ачышчальнага матэрыялу меншы, чым падкладкі;2) парог абляцыі ачышчальнага матэрыялу больш, чым падкладкі.
Гэтыя два выпадкі ачышчальных матэрыялаў - плаўленне, кавітацыя і абляцыя і іншыя фізіка-хімічныя змены, механізм ачысткі больш складаны, у дадатак да цеплавых эфектаў, але таксама можа ўключаць ачышчальныя матэрыялы і падкладкі паміж разрывам малекулярнай сувязі, раскладаннем або дэградацыяй ачышчальных матэрыялаў, фазай выбух, ачыстка матэрыялаў, газіфікацыя, імгненная іянізацыя, генерацыя плазмы.
(1)Лазерная ачыстка з дапамогай вадкай плёнкі
Механізм метаду ў асноўным складаецца з кіпячэння вадкай плёнкі, выпарэння і вібрацыі і г.д.. Выкарыстанне неабходнасці выбару адпаведнай даўжыні хвалі лазера, такім чынам, каб кампенсаваць адсутнасць ціску ўдару ў працэсе ачысткі лазернай абляцыі, можа быць выкарыстана для выдалення некаторыя з больш цяжка выдаліць ачысткі аб'екта.
Як паказана на малюнку ніжэй, вадкую плёнку (ваду, этанол або іншую вадкасць) папярэдне пакрываюць паверхняй ачышчальнага аб'екта, а затым выкарыстоўваюць лазер для яе апраменьвання.Вадкая плёнка паглынае лазерную энергію, што прыводзіць да моцнага выбуху вадкай асяроддзя, выбуху кіпячай вадкасці з высокай хуткасцю руху, перадачы энергіі матэрыялам для ачысткі паверхні, высокай пераходнай выбуховай сілы дастаткова для выдалення бруду з паверхні для дасягнення мэтаў ачысткі.
Метад лазернай ачысткі з дапамогай вадкай плёнкі мае два недахопы.
Грувасткі працэс і яго цяжка кантраляваць.
Дзякуючы выкарыстанню вадкай плёнкі хімічны склад паверхні падкладкі пасля ачысткі лёгка змяніць і ўтварыць новыя рэчывы.
(1)Метад ачысткі тыпу лазернай ударнай хвалі
Падыход да працэсу і механізм моцна адрозніваюцца ад першых двух, механізм - гэта ў асноўным выдаленне сілы ўдарнай хвалі, ачышчальныя аб'екты - гэта ў асноўным часціцы, у асноўным для выдалення часціц (субмікронных або нанамаштабных).Патрабаванні да працэсу вельмі строгія, як для забеспячэння здольнасці іянізаваць паветра, так і для падтрымання адпаведнай адлегласці паміж лазерам і падкладкай, каб пераканацца, што ўздзеянне сілы ўдару на часціцы будзе дастаткова вялікім.
Лазерная ўдарная хваля працэсу ачысткі схематычная схема паказана ніжэй, лазер паралельна напрамку паверхні падкладкі стрэл, і падкладка не ўваходзіць у кантакт.Перамясціце нарыхтоўку або лазерную галоўку, каб наладзіць фокус лазера на часціцу каля выхаду лазера, у цэнтры з'явы іянізацыі паветра адбудзецца, што прывядзе да ўдарных хваль, ударных хваль да хуткага пашырэння сферычнага пашырэння і распаўсюджвання да кантакту з часціцамі.Калі момант папярочнага кампанента ўдарнай хвалі на часціцы большы за момант падоўжнага кампанента і сілы счаплення часціцы, часціца будзе выдаляцца пры качэнні.
Тэхналогія лазернай ачысткі
Механізм лазернай ачысткі ў асноўным заснаваны на паверхні аб'екта пасля паглынання лазернай энергіі, або выпарэння і іспарэння, або імгненнага цеплавога пашырэння, каб пераадолець адсорбцыю часціц на паверхні, так што аб'ект з паверхні, а затым дасягнуць мэта ачысткі.
Прыкладна можна абагульніць наступным чынам: 1. лазернае раскладанне пароў, 2. лазернае выдаленне, 3. цеплавое пашырэнне часціц бруду, 4. вібрацыя паверхні падкладкі і вібрацыя часціц чатыры аспекты
У параўнанні з традыцыйным працэсам ачысткі, тэхналогія лазернай ачысткі мае наступныя характарыстыкі.
1. Гэта "сухая" ачыстка, без ачышчальнага раствора або іншых хімічных раствораў, і чысціня значна вышэйшая, чым працэс хімічнай ачысткі.
2. Аб'ём выдалення бруду і спектр прыдатных падкладак вельмі шырокі
3. Дзякуючы рэгуляванню параметраў лазернага працэсу, не можа пашкодзіць паверхню падкладкі на аснове эфектыўнага выдалення забруджванняў, з'яўляецца паверхня як новая.
4. Лазерная ачыстка можа быць лёгка аўтаматызавана.
5. Абсталяванне для лазернай дэзактывацыі можа выкарыстоўвацца на працягу доўгага часу, нізкія эксплуатацыйныя выдаткі.
6. Тэхналогія лазернай ачысткі - гэта: зялёны: працэс ачысткі, ліквідацыя адходаў - гэта цвёрды парашок, невялікі памер, просты ў захоўванні, у асноўным не забруджвае навакольнае асяроддзе.
У 1980-х гадах хуткае развіццё паўправадніковай прамысловасці на паверхні крэмніевай пласціны часціцы забруджвання маскі тэхналогіі ачысткі вылучаюць больш высокія патрабаванні, ключавым момантам з'яўляецца пераадоленне забруджвання мікрачасціц і падкладкі паміж вялікай сілай адсорбцыі , традыцыйная хімічная ачыстка, механічная ачыстка, метады ультрагукавой ачысткі не могуць задаволіць попыт, а лазерная ачыстка можа вырашыць такія праблемы забруджвання, адпаведныя даследаванні і прымяненне хутка развіваюцца.
У 1987 годзе ўпершыню з'явілася заяўка на патэнт на лазерную чыстку.У 1990-я гады Zapka паспяхова прымяніла тэхналогію лазернай ачысткі ў працэсе вытворчасці паўправаднікоў для выдалення мікрачасціц з паверхні маскі, рэалізаваўшы ранняе прымяненне тэхналогіі лазернай ачысткі ў прамысловай сферы.У 1995 годзе даследчыкі выкарыстоўвалі лазер TEA-CO2 магутнасцю 2 кВт, каб паспяхова ачысціць фюзеляж самалёта ад фарбы.
Пасля ўваходжання ў 21-е стагоддзе, з высакахуткасным развіццём ультракароткіх імпульсных лазераў, айчынныя і замежныя даследаванні і прымяненне тэхналогіі лазернай ачысткі паступова павялічваліся, засяроджваючыся на паверхні металічных матэрыялаў, тыповымі замежнымі прымяненнямі з'яўляюцца выдаленне фарбы з фюзеляжа самалёта, цвіль абястлушчванне паверхні, выдаленне ўнутранага нагару рухавіка і ачыстка паверхні злучэнняў перад зваркай.Лазерная ачыстка Інстытута зваркі Эдысана ЗША баявога самалёта FG16, пры магутнасці лазера 1 кВт, аб'ём ачысткі 2,36 см3 у хвіліну.
Варта адзначыць, што даследаванне і прымяненне лазернага выдалення фарбы з сучасных кампазіцыйных дэталяў таксама з'яўляецца галоўнай гарачай кропкай.ВМС ЗША HG53, лопасці вінта верталёта HG56 і плоскі хвост знішчальніка F16 і іншыя кампазітныя паверхні былі рэалізаваны прымянення для лазернага выдалення фарбы, у той час як кітайскія кампазітныя матэрыялы ў лятальных апаратах са спазненнем, таму такія даследаванні ў асноўным пустыя.
Акрамя таго, выкарыстанне тэхналогіі лазернай ачысткі для кампазітнай апрацоўкі паверхні злучэння CFRP перад склейваннем для павышэння трываласці злучэння таксама з'яўляецца адным з асноўных напрамкаў даследаванняў.адаптаваць лазерную кампанію да вытворчай лініі аўтамабіляў Audi TT, каб забяспечыць ачышчальнае абсталяванне валаконным лазерам для ачысткі паверхні аксіднай плёнкі дзвярной рамы з лёгкага алюмініевага сплаву.Кампанія Rolls G Royce UK выкарыстала лазерную ачыстку для ачысткі аксіднай плёнкі на паверхні тытанавых кампанентаў авіярухавікоў.
Тэхналогія лазернай ачысткі хутка развівалася за апошнія два гады, няхай гэта будзе параметры працэсу лазернай ачысткі і механізм ачысткі, даследаванне аб'екта ачысткі або прымяненне даследаванняў, якія дасягнулі вялікага прагрэсу.Тэхналогія лазернай ачысткі пасля шматлікіх тэарэтычных даследаванняў, у цэнтры ўвагі яго даследаванняў пастаянна ўхіляецца ў бок прымянення даследаванняў, а таксама ў прымяненні перспектыўных вынікаў.У будучыні тэхналогія лазернай ачысткі ў ахове культурных рэліквій і твораў мастацтва будзе выкарыстоўвацца больш шырока, і яе рынак вельмі шырокі.З развіццём навукі і тэхнікі прымяненне тэхналогіі лазернай ачысткі ў прамысловасці становіцца рэальнасцю, а сфера прымянення становіцца ўсё больш і больш шырокай.
Кампанія Maven лазернай аўтаматызацыі засяроджваецца на лазернай прамысловасці на працягу 14 гадоў, мы спецыялізуемся на лазернай маркіроўцы, у нас ёсць машына для лазернай ачысткі шафы, машына для лазернай ачысткі чахлоў, машына для лазернай ачысткі заплечніка і машына для лазернай ачысткі тры ў адным, акрамя таго, у нас таксама ёсць лазерная зварачная машына, машына для лазернай рэзкі і гравіроўка для лазернай маркіроўкі, калі вы зацікаўлены ў нашай машыне, вы можаце сачыць за намі і не саромейцеся звяртацца да нас.
Час публікацыі: 14 лістапада 2022 г
