Pastaraisiais metais valymas lazeriu tapo vienu iš tyrimų taškų pramoninės gamybos srityje, tyrimai apima procesą, teoriją, įrangą ir pritaikymus. Pramonėje naudojant lazerio valymo technologijas galima patikimai nuvalyti daugybę skirtingų pagrindo paviršių, valymo objektų, įskaitant plieną, aliuminį, titaną, stiklą ir kompozitines medžiagas ir kt., pritaikymo pramonėje, apimančioje aviaciją, aviaciją, laivybą, greitaeigius įrenginius. geležinkelių, automobilių, pelėsių, branduolinės energijos ir jūrų bei kitose srityse.
Valymo lazeriu technologija, sukurta septintajame dešimtmetyje, pasižymi geru valymo efektu, plačiu pritaikymo spektru, dideliu tikslumu, bekontakčiu ir prieinamumu. Pramoninėje gamyboje, gamyba ir priežiūra bei kitose srityse turi platų pritaikymo perspektyvą, tikimasi, kad ji iš dalies arba visiškai pakeis tradicinius valymo būdus ir taps perspektyviausia ekologiško valymo technologija XXI amžiuje.
Valymo lazeriu metodas
Valymo lazeriu procesas yra labai sudėtingas, apimantis įvairius medžiagų šalinimo mechanizmus, taikant lazerinį valymo metodą, valymo procesas gali egzistuoti tuo pačiu metu įvairūs mechanizmai, kurie daugiausia susiję su lazerio ir medžiagos sąveika, įskaitant medžiagos paviršiaus abliacija, skilimas, jonizacija, skilimas, lydymasis, degimas, garinimas, vibracija, purškimas, plėtimasis, susitraukimas, sprogimas, lupimasis, skilimas ir kiti fiziniai bei cheminiai pokyčiai. procesas.
Šiuo metu dažniausiai naudojami trys lazerinio valymo metodai: valymas lazeriu, skystos plėvelės lazerinis valymas ir lazerinio smūgio bangos valymo metodai.
Lazerinės abliacijos valymo metodas
Pagrindiniai metodologiniai mechanizmai yra terminis plėtimasis, garinimas, abliacija ir fazinis sprogimas. Lazeris tiesiogiai veikia medžiagą, kuri turi būti pašalinta nuo pagrindo paviršiaus, o aplinkos sąlygos gali būti oras, retos dujos arba vakuumas. Eksploatavimo sąlygos yra paprastos ir plačiausiai naudojamos įvairioms dangoms, dažams, dalelėms ar nešvarumams pašalinti. Žemiau esančioje diagramoje parodyta lazerinio abliacijos valymo metodo proceso schema.
Kai lazeriu apšvitinama medžiagos paviršius, pagrindas ir valymo medžiagos yra pirmasis terminis plėtimasis. Didėjant lazerio sąveikos su valymo medžiaga laikui, jei temperatūra yra žemesnė už valymo medžiagos kavitacijos slenkstį, keičiasi tik valymo medžiaga, o skirtumas tarp valymo medžiagos ir substrato šiluminio plėtimosi koeficiento sukelia slėgį sąsajoje. , valymo medžiagos sulinkimas, plyšimas nuo pagrindo paviršiaus, įtrūkimai, mechaninis lūžimas, vibracinis gniuždymas ir pan., valymo medžiaga pašalinama srove arba nulupama nuo pagrindo paviršiaus.
Jei temperatūra yra aukštesnė už valomosios medžiagos dujofikacijos slenkstinę temperatūrą, bus dvi situacijos: 1) valomosios medžiagos abliacijos slenkstis yra mažesnis nei substrato; 2) valomosios medžiagos abliacijos slenkstis yra didesnis nei substrato.
Šie du valymo medžiagų atvejai yra tirpimas, kavitacija ir abliacija bei kiti fizikiniai ir cheminiai pokyčiai, valymo mechanizmas yra sudėtingesnis, be šiluminio poveikio, bet taip pat gali apimti valymo medžiagas ir substratus tarp molekulinės jungties nutrūkimo, valymo medžiagų skilimo ar skilimo, fazės. sprogimas, valymo medžiagos dujofikavimas momentinė jonizacija, plazmos susidarymas.
(1)Lazerinis valymas skystos plėvelės pagalba
Metodo mechanizmas daugiausia turi skystos plėvelės virimo garavimą ir vibraciją ir kt. Naudojant poreikį pasirinkti tinkamą lazerio bangos ilgį, siekiant kompensuoti smūgio slėgio trūkumą lazerio abliacijos valymo procese, galima pašalinti. kai kuriuos sunkiau pašalinti valymo objektą.
Kaip parodyta toliau esančiame paveikslėlyje, skysčio plėvelė (vanduo, etanolis ar kiti skysčiai) iš anksto padengia valymo objekto paviršių, o tada naudokite lazerį, kad jį apšvitintumėte. Skysta plėvelė sugeria lazerio energiją, dėl kurios stipriai sprogsta skysta terpė, sprogsta verdantis skystis dideliu greičiu, energijos perdavimas paviršiaus valymo medžiagoms, didelės trumpalaikės sprogstamosios jėgos pakanka pašalinti paviršiaus nešvarumus, kad būtų pasiekti valymo tikslai.
Skystos plėvelės lazerinio valymo metodas turi du trūkumus.
Sunkus procesas ir sunku kontroliuoti procesą.
Naudojant skystą plėvelę, pagrindo paviršiaus cheminė sudėtis po valymo lengvai keičiasi ir susidaro naujos medžiagos.
(1)Lazerio smūginės bangos tipo valymo metodas
Proceso metodas ir mechanizmas labai skiriasi nuo pirmųjų dviejų, mechanizmas daugiausia yra smūginės bangos jėgos pašalinimas, valymo objektai daugiausia yra dalelės, daugiausia skirtos dalelėms (sub-mikronams arba nanoskalėms) pašalinti. Proceso reikalavimai yra labai griežti, kad būtų užtikrinta galimybė jonizuoti orą, bet ir išlaikyti tinkamą atstumą tarp lazerio ir pagrindo, siekiant užtikrinti, kad smūgio jėgos dalelių poveikis būtų pakankamai didelis.
Lazerinio smūgio bangos valymo proceso schema parodyta žemiau, lazeris yra lygiagretus pagrindo paviršiaus krypčiai, o substratas nesiliečia. Perkelkite ruošinį arba lazerio galvutę, kad sureguliuotumėte lazerio židinį į dalelę, esančią šalia lazerio išvesties, atsiras oro jonizacijos reiškinio židinio taškas, dėl kurio atsiras smūginės bangos, smūginės bangos greitai išsiplės sferinis išsiplėtimas ir išplės iki kontakto. su dalelėmis. Kai dalelės smūginės bangos skersinio komponento momentas yra didesnis už išilginio komponento momentą ir dalelių sukibimo jėgą, dalelė bus pašalinta riedant.
Valymo lazeriu technologija
Lazerio valymo mechanizmas daugiausia pagrįstas objekto paviršiumi po lazerio energijos absorbcijos arba išgarinimo ir išgarinimo, arba momentinio šiluminio plėtimosi, siekiant įveikti dalelių adsorbciją ant paviršiaus, kad objektas būtų nuo paviršiaus, o tada pasiektų valymo tikslas.
Apytiksliai apibendrinama taip: 1. lazerio garų skaidymas, 2. lazerio pašalinimas, 3. nešvarumų dalelių šiluminis plėtimasis, 4. substrato paviršiaus vibracija ir dalelių vibracija keturi aspektai.
Palyginti su tradiciniu valymo procesu, valymo lazeriu technologija pasižymi šiomis savybėmis.
1. Tai „sausas“ valymas, be valymo tirpalo ar kitų cheminių tirpalų, o švara yra daug aukštesnė nei cheminio valymo procesas.
2. Nešvarumų pašalinimo ir naudojamo pagrindo diapazonas yra labai platus ir
3. Reguliuojant lazerinio proceso parametrus, negalima pažeisti pagrindo paviršiaus dėl veiksmingo teršalų pašalinimo, paviršius yra kaip naujas.
4. Valymas lazeriu gali būti lengvai automatizuotas.
5. Lazerinė nukenksminimo įranga gali būti naudojama ilgą laiką, mažos eksploatacijos išlaidos.
6. Lazerinio valymo technologija yra: žalia: valymo procesas, atliekų pašalinimas yra kietas miltelių pavidalo, mažas dydis, lengvai laikomas, iš esmės neterš aplinkos.
Devintajame dešimtmetyje sparčiai vystantis puslaidininkių pramonei ant silicio plokštelių kaukės paviršiaus valymo technologijos užteršimo dalelės buvo keliami aukštesni reikalavimai, svarbiausia yra įveikti mikrodalelių ir substrato užteršimą tarp didelės adsorbcijos jėgos. , tradicinis cheminis valymas, mechaninis valymas, ultragarso valymo metodai nepatenkina paklausos, o valymas lazeriu gali išspręsti tokias taršos problemas, sparčiai plėtojami susiję tyrimai ir taikomosios programos.
1987 m. pirmą kartą buvo pateikta patento paraiška dėl valymo lazeriu. Dešimtajame dešimtmetyje Zapka sėkmingai pritaikė lazerinio valymo technologiją puslaidininkių gamybos procese, kad pašalintų mikrodaleles nuo kaukės paviršiaus, suprasdamas ankstyvą lazerinio valymo technologijos pritaikymą pramonės srityje. 1995 m. mokslininkai panaudojo 2 kW TEA-CO2 lazerį, kad sėkmingai nuvalytų orlaivio fiuzeliažo dažus.
Įžengus į XXI amžių, sparčiai tobulėjant itin trumpų impulsų lazeriams, pamažu išaugo vidaus ir užsienio tyrimai bei lazerinio valymo technologijos taikymas, daugiausia dėmesio skiriant metalinių medžiagų paviršiui, tipiškas užsienio pritaikymas yra orlaivių fiuzeliažo dažų šalinimas, pelėsiai. paviršiaus nuriebalinimas, variklio vidaus anglies pašalinimas ir jungčių paviršiaus valymas prieš suvirinimą. JAV Edisono suvirinimo instituto FG16 karo lėktuvo valymas lazeriu, kai lazerio galia 1 kW, valymo tūris 2,36 cm3 per minutę.
Verta paminėti, kad pažangių kompozitinių dalių dažų pašalinimo lazeriu tyrimai ir taikymas taip pat yra pagrindinė karštoji vieta. JAV karinio jūrų laivyno HG53, HG56 sraigtasparnio sraigto mentės ir F16 naikintuvo plokščia uodega bei kiti sudėtiniai paviršiai buvo pritaikyti dažų pašalinimui lazeriu, o Kinijos kompozicinės medžiagos orlaiviuose naudojamos vėlai, todėl tokie tyrimai iš esmės yra tuščias.
Be to, valymo lazeriu technologijos naudojimas CFRP kompoziciniam jungties paviršiaus apdorojimui prieš klijavimą, siekiant pagerinti jungties stiprumą, taip pat yra vienas iš dabartinių tyrimų dėmesio. pritaikyti lazerių įmonę Audi TT automobilių gamybos linijai, kad būtų tiekiama pluošto lazerio valymo įranga, skirta lengvo aliuminio lydinio durų rėmo oksido plėvelės paviršiui valyti. Rolls G Royce UK naudojo lazerinį valymą, kad nuvalytų oksido plėvelę nuo titano variklių komponentų paviršiaus.
Valymo lazeriu technologija per pastaruosius dvejus metus sparčiai vystėsi, nesvarbu, ar tai būtų valymo lazeriu proceso parametrai ir valymo mechanizmas, ar valymo objektų tyrimai, ar tyrimų taikymas padarė didelę pažangą. Valymo lazeriu technologija po daugybės teorinių tyrimų, jos tyrimų dėmesys nuolat nukreiptas į tyrimų pritaikymą ir perspektyvių rezultatų taikymą. Ateityje kultūros relikvijų ir meno kūrinių apsaugos lazerinio valymo technologija bus plačiau naudojama, o jos rinka labai plati. Tobulėjant mokslui ir technologijoms, valymo lazeriu technologijų taikymas pramonėje tampa realybe, o taikymo sritis tampa vis platesnė.
Maven lazerinės automatikos įmonė daugiausia dėmesio skiria lazerių pramonei 14 metų, mes specializuojamės lazerinio žymėjimo srityje, turime mašinų spintelių lazerinio valymo mašiną, vežimėlio dėklų lazerinio valymo mašiną, kuprinės lazerinio valymo mašiną ir tris viename lazerinio valymo mašiną, be to, mes taip pat turime lazerinio suvirinimo aparatas, lazerinio pjovimo mašina ir lazerinio žymėjimo graviravimo mašina, jei jus domina mūsų mašina, galite sekti mus ir nedvejodami susisiekite su mumis.
Paskelbimo laikas: 2022-11-14
