איך עובד ניקוי בלייזר |

ניקוי לייזר תעשייתי הוא תהליך של ירי קרן לייזר על משטח מוצק כדי להסיר את החומר הלא רצוי. מאחר ומחירו של מקור הלייזר הסיבים ירד באופן דרמטי בשנים הספורות של הלייזר, מנקי הלייזר עומדים יותר ויותר בדרישות שוק רחבות ובאפשרויות יישומיות, כגון ניקוי תהליכי הזרקה, הסרת סרטים דקים או משטחים כמו שמן ושומן, ו רבים נוספים. במאמר זה נעסוק בנושאים הבאים:

רשימת תוכן(לחץ לאיתור מהיר ⇩)

>> מהו ניקוי בלייזר

>> איך פועלים מנקי לייזר

>> יתרונות ניקוי בלייזר

>> השוואה בין ניקוי בלייזר לשיטות ניקוי תעשייתיות אחרות

>> יישומי ניקוי בלייזר

מהו ניקוי בלייזר?

באופן מסורתי, כדי להסיר חלודה, צבע, תחמוצת ומזהמים אחרים ממשטח המתכת, עשויים לחול ניקוי מכני, ניקוי כימי או ניקוי קולי. היישום של שיטות אלו מוגבל מאוד מבחינת איכות הסביבה ודרישות דיוק גבוהות.

בשנות ה-80 גילו מדענים שכאשר מאירים את פני השטח החלודים של המתכת באנרגיית לייזר בריכוז גבוה, החומר המוקרן עובר סדרה של תגובות פיזיקליות וכימיות מורכבות כמו רטט, התכה, סובלימציה ובערה. כתוצאה מכך, המזהמים מורידים מפני השטח של החומר. דרך הניקוי הפשוטה אך היעילה הזו היא ניקוי בלייזר, אשר החליף בהדרגה את שיטות הניקוי המסורתיות בתחומים רבים עם יתרונות רבים משלו, המציג סיכויים רחבים לעתיד.

כיצד פועלים מנקי לייזר?

מנקי הלייזר מורכבים מארבעה חלקים: המקור לייזר סיבים (לייזר רציף או דופק), לוח בקרה, אקדח לייזר כף יד, ומקרר המים בטמפרטורה קבועה. לוח הבקרה של ניקוי הלייזר פועל כמו המוח של המכונה כולה ונותן את הפקודה למחולל לייזר סיבים ולאקדח הלייזר הידני.

מחולל הלייזר סיבים מייצר אור לייזר מרוכז גבוה אשר מועבר דרך חומר ההולכה Fiber אל אקדח הלייזר הידני. הגלוונומטר הסורק, חד צירי או דו-צירי, המורכב בתוך אקדח הלייזר משקף את אנרגיית האור לשכבת הלכלוך של חומר העבודה. עם שילוב של תגובות פיזיקליות וכימיות, החלודה, הצבע, הלכלוך השומני, שכבת הציפוי וזיהומים אחרים מוסרים בקלות.

בואו נפרט יותר על תהליך זה. התגובות המורכבות הכרוכות בשימוש ברטט דופק לייזר, ההתפשטות התרמיתשל חלקיקים מוקרנים,פירוק פוטו מולקולרישינוי פאזה, אוהפעולה המשולבת שלהםלהתגבר על הכוח המחייב בין הלכלוך לפני השטח של חומר העבודה. חומר המטרה (שכבת פני השטח להסרה) מחומם במהירות על ידי קליטת האנרגיה של קרן הלייזר ועומד בדרישות הסובלימציה כך שהלכלוך מהמשטח נעלם להשגת תוצאת הניקוי. בגלל זה, משטח המצע סופג אפס אנרגיה, או מעט מאוד אנרגיה, אור הלייזר הסיב לא יפגע בו כלל.

למד עוד על המבנה והעיקרון של מנקה לייזר כף יד

פנו אלינו לייעוץ לייזר מומחה

שלוש תגובות של ניקוי בלייזר

1. הַאֲצָלָה

ההרכב הכימי של חומר הבסיס והמזהם שונה וכך גם קצב הספיגה של הלייזר. המצע הבסיסי מחזיר יותר מ-95% מאור הלייזר ללא כל נזק, בעוד המזהם סופג את רוב אנרגיית הלייזר ומגיע לטמפרטורת הסובלימציה.

2. התרחבות תרמית

החלקיקים המזהמים סופגים את האנרגיה התרמית ומתרחבים במהירות עד לנקודת פרץ. פגיעת הפיצוץ מתגברת על כוח ההיצמדות (כוח המשיכה בין חומרים שונים), וכך החלקיקים המזהמים מנותקים מפני השטח של המתכת. מכיוון שזמן הקרנת הלייזר קצר מאוד, הוא יכול לייצר באופן מיידי האצה גדולה של כוח הפגיעה הנפץ, מספיק כדי לספק האצה מספקת של חלקיקים עדינים כדי לעבור מהידבקות חומר הבסיס.

3. רטט דופק לייזר

רוחב הפולסים של קרן הלייזר צר יחסית, כך שהפעולה החוזרת של הפולס תיצור רטט קולי לניקוי חלק העבודה, וגל ההלם ינפץ את החלקיקים המזהמים.

היתרונות של מכונת ניקוי סיבים בלייזר

מכיוון שניקוי בלייזר אינו דורש ממסים כימיים או חומרים מתכלים אחרים, הוא ידידותי לסביבה, בטוח לתפעול ויש לו יתרונות רבים:

✔אבקת מוצקה היא בעיקר הפסולת לאחר ניקוי, נפח קטן, והיא קלה לאיסוף ולמחזור

✔עשן ואפר הנוצרים על ידי לייזר הסיבים קלים לפליטה על ידי שואב האדים, ולא קשים לבריאות האדם

✔ניקוי ללא מגע, ללא חומרי שיירי, ללא זיהום משני

✔רק ניקוי המטרה (חלודה, שמן, צבע, ציפוי), לא יפגע במשטח המצע

✔חשמל הוא הצריכה היחידה, עלות שוטפת נמוכה ועלות תחזוקה

✔מתאים למשטחים שקשה להגיע אליהם ולמבנה חפץ מורכב

✔רובוט ניקוי לייזר אוטומטי הוא אופציונלי, מחליף מלאכותי

השוואה בין ניקוי בלייזר לשיטות ניקוי אחרות

להסרת מזהמים כמו חלודה, עובש, צבע, תוויות נייר, פולימרים, פלסטיק או כל חומר משטח אחר, שיטות מסורתיות - פיצוץ מדיה וחריטה כימית - דורשות טיפול וסילוק מיוחדים של המדיה ועלולות להיות מסוכנות מאוד לסביבה ולמפעילים לִפְעָמִים. הטבלה שלהלן מפרטת את ההבדלים בין ניקוי בלייזר לשיטות ניקוי תעשייתיות אחרות

	ניקוי בלייזר	ניקוי כימי	ליטוש מכני	ניקוי קרח יבש	ניקוי אולטראסוני
שיטת ניקוי	לייזר, ללא מגע	ממס כימי, מגע ישיר	נייר שוחק, מגע ישיר	קרח יבש, ללא מגע	חומר ניקוי, מגע ישיר
נזק חומרי	No	כן, אבל לעתים רחוקות	כֵּן	No	No
יעילות ניקוי	גָבוֹהַ	נָמוּך	נָמוּך	לְמַתֵן	לְמַתֵן
צְרִיכָה	חַשְׁמַל	ממס כימי	נייר שוחק/ גלגל שוחקים	קרח יבש	חומר ניקוי ממס
תוצאת ניקוי	ללא רבב	קָבוּעַ	קָבוּעַ	מְעוּלֶה	מְעוּלֶה
נזק סביבתי	ידידותי לסביבה	מְזוֹהָם	מְזוֹהָם	ידידותי לסביבה	ידידותי לסביבה
מִבצָע	פשוט וקל ללמידה	הליך מסובך, נדרש מפעיל מיומן	נדרש מפעיל מיומן	פשוט וקל ללמידה	פשוט וקל ללמידה