Przemysłowe czyszczenie laserowe to proces wystrzeliwania wiązki lasera na stałą powierzchnię w celu usunięcia niepożądanej substancji. Ponieważ cena źródła lasera światłowodowego drastycznie spadła w ciągu kilku lat, urządzenia czyszczące laserowe spełniają coraz szersze wymagania rynku i perspektywy zastosowań, takie jak czyszczenie procesów formowania wtryskowego, usuwanie cienkich warstw lub powierzchni, takich jak olej i smar, oraz wiele więcej. W tym artykule omówimy następujące tematy:
Lista treści(kliknij, aby szybko zlokalizować ⇩)
W latach 80. naukowcy odkryli, że podczas oświetlania zardzewiałej powierzchni metalu wysoko skoncentrowaną energią lasera napromieniowana substancja ulega szeregowi złożonych reakcji fizycznych i chemicznych, takich jak wibracje, topienie, sublimacja i spalanie. W rezultacie zanieczyszczenia są usuwane z powierzchni materiału. Tym prostym, ale skutecznym sposobem czyszczenia jest czyszczenie laserowe, które stopniowo w wielu dziedzinach wypiera tradycyjne metody czyszczenia, wieloma własnymi zaletami, pokazując szerokie perspektywy na przyszłość.
Jak działają oczyszczacze laserowe?
Urządzenia czyszczące laserowe składają się z czterech części:źródło lasera światłowodowego (laser ciągły lub impulsowy), tablica sterownicza, ręczny pistolet laserowy i agregat wody lodowej o stałej temperaturze. Płyta sterująca czyszczeniem laserowym działa jak mózg całej maszyny i wydaje rozkazy generatorowi lasera światłowodowego i ręcznemu pistoletowi laserowemu.
Generator lasera światłowodowego wytwarza wysoko skoncentrowane światło laserowe, które przechodzi przez włókno przewodzące do ręcznego pistoletu laserowego. Galwanometr skaningowy, jednoosiowy lub dwuosiowy, zamontowany wewnątrz pistoletu laserowego, odbija energię świetlną do warstwy brudu przedmiotu obrabianego. Dzięki połączeniu reakcji fizycznych i chemicznych rdza, farba, tłusty brud, warstwa powłoki i inne zanieczyszczenia są łatwo usuwane.
Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo temu procesowi. Złożone reakcje związane z użyciemwibracje impulsu laserowego, rozszerzalność cieplnanapromieniowanych cząstek,fotorozkład molekularnyzmiana fazy lubich wspólne działanieaby pokonać siłę wiązania brudu z powierzchnią przedmiotu obrabianego. Materiał docelowy (zdejmowana warstwa wierzchnia) nagrzewa się szybko pochłaniając energię wiązki lasera i spełnia wymogi sublimacji dzięki czemu brud z powierzchni znika i osiągany jest efekt czyszczenia. Dzięki temu powierzchnia podłoża pochłania energię ZERO lub bardzo mało, światło lasera światłowodowego w ogóle jej nie uszkodzi.
Dowiedz się więcej o budowie i zasadzie ręcznego odkurzacza laserowego
Trzy reakcje czyszczenia laserowego
1. Sublimacja
Różni się skład chemiczny materiału podstawowego i substancji zanieczyszczającej, podobnie jak szybkość absorpcji lasera. Podłoże bazowe odbija ponad 95% światła lasera bez żadnych uszkodzeń, natomiast domieszka pochłania większość energii lasera i osiąga temperaturę sublimacji.
2. Rozszerzalność cieplna
Cząsteczki substancji zanieczyszczających absorbują energię cieplną i szybko rozszerzają się, aż do momentu wybuchu. Siła eksplozji pokonuje siłę adhezji (siła przyciągania różnych substancji) i w ten sposób cząstki zanieczyszczeń oddzielają się od powierzchni metalu. Ponieważ czas naświetlania laserem jest bardzo krótki, może on natychmiast wytworzyć duże przyspieszenie siły uderzenia wybuchu, wystarczające do zapewnienia wystarczającego przyspieszenia drobnych cząstek, aby odsunąć się od przyczepności materiału podstawowego.
3. Wibracje impulsu laserowego
Szerokość impulsu wiązki laserowej jest stosunkowo wąska, więc powtarzające się działanie impulsu wytworzy wibracje ultradźwiękowe w celu oczyszczenia przedmiotu obrabianego, a fala uderzeniowa rozbije cząstki zanieczyszczeń.
Zalety maszyny do czyszczenia laserem światłowodowym
Ponieważ czyszczenie laserowe nie wymaga żadnych rozpuszczalników chemicznych ani innych materiałów eksploatacyjnych, jest przyjazne dla środowiska, bezpieczne w obsłudze i ma wiele zalet:
✔Proszek Solider to głównie odpad po czyszczeniu, ma niewielką objętość i jest łatwy do zebrania i recyklingu
✔Dym i popiół powstający w wyniku działania lasera światłowodowego są łatwe do odsysania za pomocą odkurzacza i nie stanowią zagrożenia dla zdrowia człowieka
✔Czyszczenie bezdotykowe, brak pozostałości mediów, brak wtórnych zanieczyszczeń
✔Samo oczyszczenie celu (rdza, olej, farba, powłoka) nie spowoduje uszkodzenia powierzchni podłoża
✔Jedynym zużyciem jest energia elektryczna, niskie koszty eksploatacji i koszty konserwacji
✔Nadaje się do trudno dostępnych powierzchni i złożonej struktury artefaktów
✔Automatyczny robot czyszczący laserowo jest opcjonalny i zastępuje sztuczny
Do usuwania zanieczyszczeń, takich jak rdza, pleśń, farba, etykiety papierowe, polimery, tworzywa sztuczne lub inne materiały powierzchniowe, tradycyjne metody – piaskowanie i trawienie chemiczne – wymagają specjalistycznego obchodzenia się i usuwania mediów i mogą być niezwykle niebezpieczne dla środowiska i operatorów Czasami. Poniższa tabela przedstawia różnice pomiędzy czyszczeniem laserowym a innymi metodami czyszczenia przemysłowego
| Czyszczenie laserowe | Czyszczenie chemiczne | Polerowanie mechaniczne | Czyszczenie suchym lodem | Czyszczenie ultradźwiękowe | |
| Metoda czyszczenia | Laserowe, bezdotykowe | Rozpuszczalnik chemiczny, bezpośredni kontakt | Papier ścierny, kontakt bezpośredni | Suchy lód, bezdotykowy | Detergent, bezpośredni kontakt |
| Szkoda materialna | No | Tak, ale rzadko | Tak | No | No |
| Skuteczność czyszczenia | Wysoki | Niski | Niski | Umiarkowany | Umiarkowany |
| Konsumpcja | Elektryczność | Rozpuszczalnik chemiczny | Papier ścierny/koło ścierne | Suchy lód | Rozpuszczalnik Detergent |
| Wynik czyszczenia | nieskazitelność | regularny | regularny | doskonały | doskonały |
| Szkody dla środowiska | Przyjazny dla środowiska | Zanieczyszczony | Zanieczyszczony | Przyjazny dla środowiska | Przyjazny dla środowiska |
| Działanie | Prosty i łatwy do nauczenia | Skomplikowana procedura, wymagany wykwalifikowany operator | wymagany wykwalifikowany operator | Prosty i łatwy do nauczenia | Prosty i łatwy do nauczenia |
Szukasz idealnego sposobu na usunięcie zanieczyszczeń bez uszkadzania podłoża
▷ Laserowa maszyna czyszcząca
• laserowe czyszczenie formy wtryskowej
• chropowatość powierzchni lasera
• artefakt czyszczenia laserowego
• laserowe usuwanie farby…
Czas publikacji: 8 lipca 2022 r