Làm sạch bằng laser công nghiệp là quá trình bắn chùm tia laser lên bề mặt rắn để loại bỏ chất không mong muốn. Do giá của nguồn laser sợi quang đã giảm đáng kể trong vài năm, nên chất tẩy rửa laser ngày càng đáp ứng nhu cầu thị trường rộng rãi hơn và các triển vọng ứng dụng, chẳng hạn như làm sạch quy trình ép phun, loại bỏ màng mỏng hoặc bề mặt như dầu, mỡ, và nhiều hơn nữa. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập đến các chủ đề sau:
Danh sách nội dung(bấm vào để tìm nhanh ⇩)
Làm sạch bằng laser là gì?
Theo truyền thống, để loại bỏ rỉ sét, sơn, oxit và các chất gây ô nhiễm khác khỏi bề mặt kim loại, có thể áp dụng phương pháp làm sạch cơ học, làm sạch bằng hóa chất hoặc làm sạch bằng sóng siêu âm. Việc áp dụng các phương pháp này rất hạn chế về mặt môi trường và yêu cầu độ chính xác cao.
Vào những năm 80, các nhà khoa học phát hiện ra rằng khi chiếu sáng bề mặt rỉ sét của kim loại bằng năng lượng laser tập trung cao, chất được chiếu xạ sẽ trải qua một loạt phản ứng vật lý và hóa học phức tạp như rung động, nóng chảy, thăng hoa và cháy. Kết quả là các chất gây ô nhiễm được loại bỏ khỏi bề mặt vật liệu. Cách làm sạch đơn giản nhưng hiệu quả này là làm sạch bằng laser, phương pháp này đã dần thay thế các phương pháp làm sạch truyền thống trong nhiều lĩnh vực với nhiều ưu điểm riêng, cho thấy triển vọng rộng lớn trong tương lai.
Chất tẩy rửa laser hoạt động như thế nào?
Máy làm sạch bằng laser được tạo thành từ bốn phần:nguồn laser sợi quang (laser liên tục hoặc xung), bảng điều khiển, súng laser cầm tay và máy làm lạnh nước nhiệt độ không đổi. Bảng điều khiển làm sạch bằng laser đóng vai trò là bộ não của toàn bộ máy và ra lệnh cho máy phát laser sợi quang và súng laser cầm tay.
Máy phát laser sợi quang tạo ra ánh sáng laser có độ tập trung cao được truyền qua môi trường dẫn sợi quang đến súng laser cầm tay. Điện kế quét, một trục hoặc hai trục, được lắp bên trong súng laser phản xạ năng lượng ánh sáng tới lớp bụi bẩn của phôi. Với sự kết hợp của các phản ứng vật lý và hóa học, rỉ sét, sơn, chất bẩn nhờn, lớp phủ và các chất bẩn khác sẽ được loại bỏ dễ dàng.
Chúng ta hãy đi vào chi tiết hơn về quá trình này. Các phản ứng phức tạp liên quan đến việc sử dụngrung xung laser, sự giãn nở nhiệtcủa các hạt được chiếu xạ,phân hủy quang phân tửthay đổi pha, hoặchành động kết hợp của họđể khắc phục lực liên kết giữa bụi bẩn và bề mặt phôi. Vật liệu mục tiêu (lớp bề mặt cần loại bỏ) được làm nóng nhanh chóng bằng cách hấp thụ năng lượng của chùm tia laser và đáp ứng các yêu cầu thăng hoa để bụi bẩn trên bề mặt biến mất để đạt được kết quả làm sạch. Do đó, bề mặt đế hấp thụ KHÔNG năng lượng hoặc rất ít năng lượng, ánh sáng laser sợi quang sẽ không làm hỏng nó chút nào.
Tìm hiểu thêm về cấu tạo và nguyên lý máy làm sạch laser cầm tay
Ba phản ứng làm sạch bằng laser
1. Thăng hoa
Thành phần hóa học của vật liệu cơ bản và chất gây ô nhiễm là khác nhau và tốc độ hấp thụ của tia laser cũng khác nhau. Chất nền phản chiếu hơn 95% ánh sáng laser mà không bị hư hại, trong khi chất gây ô nhiễm hấp thụ phần lớn năng lượng laser và đạt đến nhiệt độ thăng hoa.
2. Giãn nở nhiệt
Các hạt ô nhiễm hấp thụ năng lượng nhiệt và giãn nở nhanh chóng đến mức bùng nổ. Tác động của vụ nổ thắng được lực bám dính (lực hút giữa các chất khác nhau) và nhờ đó các hạt ô nhiễm được tách ra khỏi bề mặt kim loại. Do thời gian chiếu xạ laser rất ngắn nên nó có thể ngay lập tức tạo ra gia tốc lớn của lực tác động nổ, đủ để cung cấp đủ gia tốc cho các hạt mịn di chuyển khỏi độ bám dính của vật liệu cơ bản.
3. Rung xung laser
Độ rộng xung của chùm tia laser tương đối hẹp nên tác động lặp đi lặp lại của xung sẽ tạo ra rung động siêu âm để làm sạch phôi, đồng thời sóng xung kích sẽ làm vỡ các hạt ô nhiễm.
Ưu điểm của máy làm sạch bằng sợi quang
Bởi vì làm sạch bằng laser không yêu cầu bất kỳ dung môi hóa học hoặc vật tư tiêu hao nào khác nên nó thân thiện với môi trường, an toàn khi vận hành và có nhiều ưu điểm:
✔Bột rắn chủ yếu là chất thải sau khi làm sạch, khối lượng nhỏ, dễ thu gom và tái chế
✔Khói và tro do laser sợi quang tạo ra dễ dàng được máy hút khói thải ra ngoài và không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người
✔Làm sạch không tiếp xúc, không có chất cặn, không gây ô nhiễm thứ cấp
✔Chỉ làm sạch mục tiêu (rỉ sét, dầu, sơn, lớp phủ), sẽ không làm hỏng bề mặt nền
✔Điện là nguồn tiêu thụ duy nhất, chi phí vận hành và chi phí bảo trì thấp
✔Thích hợp cho các bề mặt khó tiếp cận và cấu trúc tạo tác phức tạp
✔Robot làm sạch bằng laser tự động là tùy chọn, thay thế nhân tạo
Để loại bỏ các chất gây ô nhiễm như rỉ sét, nấm mốc, sơn, nhãn giấy, polyme, nhựa hoặc bất kỳ vật liệu bề mặt nào khác, các phương pháp truyền thống – phun phương tiện truyền thông và khắc hóa chất – yêu cầu xử lý và tiêu hủy phương tiện chuyên dụng và có thể cực kỳ nguy hiểm cho môi trường và người vận hành Thỉnh thoảng. Bảng dưới đây liệt kê sự khác biệt giữa làm sạch bằng laser và các phương pháp làm sạch công nghiệp khác
| Làm sạch bằng laze | Làm sạch bằng hóa chất | Đánh bóng cơ khí | Làm sạch đá khô | Làm sạch bằng siêu âm | |
| Phương pháp làm sạch | Laser, không tiếp xúc | Dung môi hóa học, tiếp xúc trực tiếp | Giấy nhám, tiếp xúc trực tiếp | Đá khô, không tiếp xúc | Chất tẩy rửa, tiếp xúc trực tiếp |
| Thiệt hại vật chất | No | Có, nhưng hiếm khi | Đúng | No | No |
| Hiệu quả làm sạch | Cao | Thấp | Thấp | Vừa phải | Vừa phải |
| Sự tiêu thụ | Điện | dung môi hóa học | Giấy nhám/ Bánh xe mài mòn | Đá khô | chất tẩy rửa dung môi |
| Kết quả làm sạch | sự không tì vết | thường xuyên | thường xuyên | xuất sắc | xuất sắc |
| Thiệt hại môi trường | Thân thiện với môi trường | Ô nhiễm | Ô nhiễm | Thân thiện với môi trường | Thân thiện với môi trường |
| Hoạt động | Đơn giản và dễ học | Thủ tục phức tạp, cần người vận hành có tay nghề cao | yêu cầu người vận hành có tay nghề | Đơn giản và dễ học | Đơn giản và dễ học |
Tìm kiếm một cách lý tưởng để loại bỏ chất gây ô nhiễm mà không làm hỏng chất nền
▷ Máy làm sạch bằng laze
• khuôn phun làm sạch bằng laser
• độ nhám bề mặt bằng laser
• hiện vật làm sạch bằng laze
• tẩy sơn bằng laser…
Thời gian đăng: Jul-08-2022