De siste årene har laserrensing blitt en av forskningshotspotene innen industriell produksjon, forskning dekker prosessen, teorien, utstyret og applikasjonene. I industrielle applikasjoner har laserrenseteknologi vært i stand til pålitelig å rengjøre et stort antall forskjellige substratoverflater, rengjøringsobjekter inkludert stål, aluminium, titan, glass og komposittmaterialer, etc., applikasjonsindustri som dekker romfart, luftfart, skipsfart, høyhastighets jernbane, bil, mold, kjernekraft og marine og andre felt.
Laserrenseteknologi, som dateres tilbake til 1960-tallet, har fordelene med god renseeffekt, stort bruksområde, høy presisjon, berøringsfri og tilgjengelighet. Innen industriell produksjon har produksjon og vedlikehold og andre felt et bredt spekter av bruksmuligheter, forventes delvis eller helt å erstatte de tradisjonelle rengjøringsmetodene, og bli den mest lovende grønne renseteknologien i det 21. århundre.
Laserrengjøringsmetode
Laserrenseprosessen er svært kompleks, og involverer en rekke mekanismer for fjerning av materialer, for en laserrensemetode kan renseprosessen eksistere samtidig en rekke mekanismer, som hovedsakelig kan tilskrives interaksjonen mellom laseren og materialet, inkludert materialets overflateablasjon, dekomponering, ionisering, nedbrytning, smelting, forbrenning, fordamping, vibrasjon, sputtering, ekspansjon, krymping, eksplosjon, avskalling, avstøting og andre fysiske og kjemiske endringer. behandle.
For tiden er de typiske laserrensemetodene hovedsakelig tre: laserablasjonsrengjøring, væskefilmassistert laserrengjøring og lasersjokkbølgerengjøringsmetoder.
Rensemetode med laserablasjon
De viktigste metodiske mekanismene er termisk ekspansjon, fordampning, ablasjon og faseeksplosjon. Laseren virker direkte på materialet som skal fjernes fra overflaten av substratet og omgivelsesforholdene kan være luft, foreldet gass eller vakuum. Driftsbetingelsene er enkle og mest brukt for å fjerne en rekke belegg, maling, partikler eller smuss. Diagrammet nedenfor viser prosessdiagrammet for rensemetoden med laserablasjon.
Når laserbestrålingen på overflaten av materialet, er substratet og rengjøringsmaterialene den første termiske ekspansjonen. Med økningen i laserinteraksjonstid med rengjøringsmaterialet, hvis temperaturen er lavere enn rengjøringsmaterialets kavitasjonsterskel, vil rengjøringsmaterialets eneste fysiske endringsprosess, forskjellen mellom rengjøringsmaterialet og substratets termiske ekspansjonskoeffisient fører til trykk ved grensesnittet Når rengjøringsmaterialet knekker seg, rives fra overflaten av underlaget, sprekker, mekanisk brudd, vibrasjonsknusing, etc., fjernes rengjøringsmaterialet med stråle eller strippes av underlagets overflate.
Hvis temperaturen er høyere enn forgassingsterskeltemperaturen til rensematerialet, vil det være to situasjoner: 1) ablasjonsterskelen til rensematerialet er mindre enn substratet; 2) ablasjonsterskelen til rengjøringsmaterialet er større enn substratet.
Disse to tilfellene av rengjøringsmaterialer er smelting, kavitasjon og ablasjon og andre fysisk-kjemiske endringer, rengjøringsmekanismen er mer kompleks, i tillegg til termiske effekter, men kan også inkludere rengjøringsmaterialer og underlag mellom brudd på molekylbindingen, nedbrytning eller nedbrytning av rengjøringsmaterialer, fase eksplosjon, rengjøringsmidler gassifisering øyeblikkelig ionisering, generering av plasma.
(1)Væskefilmassistert laserrengjøring
Metodemekanismen har hovedsakelig væskefilm kokende fordampning og vibrasjon, etc.. Bruken av behovet for å velge riktig laserbølgelengde, på en måte for å kompensere for mangelen på slagtrykk i laserablasjonsrenseprosessen, kan brukes til å fjerne noen av de vanskeligere å fjerne rengjøringsobjektet.
Som vist i figuren nedenfor, er væskefilmen (vann, etanol eller andre væsker) forhåndsdekket i overflaten av rengjøringsobjektet, og bruk deretter laseren til å bestråle den. Flytende film absorberer laserenergi, noe som resulterer i en sterk eksplosjon av flytende medier, eksplosjon av kokende væske med høy hastighet, energioverføring til overflaterensematerialer, høy transient eksplosiv kraft er tilstrekkelig til å fjerne overflatesmuss for å oppnå rengjøringsformål.
Den flytende filmassisterte laserrensemetoden har to ulemper.
Tung prosess og vanskelig å kontrollere prosessen.
På grunn av bruken av flytende film er den kjemiske sammensetningen av underlagets overflate etter rengjøring lett å endre og generere nye stoffer.
(1)Rensemetode av lasersjokkbølgetype
Prosesstilnærming og mekanisme er veldig forskjellig fra de to første, mekanismen er hovedsakelig fjerning av sjokkbølgekraft, rengjøringsobjekter er hovedsakelig partikler, hovedsakelig for fjerning av partikler (sub-mikron eller nanoskala). Prosesskravene er svært strenge, både for å sikre at evnen til å ionisere luften, men også for å opprettholde en passende avstand mellom laseren og underlaget for å sikre at virkningen på partiklene av slagkraften er stor nok.
Laser sjokkbølge renseprosess skjematisk diagram er vist nedenfor, laseren til parallelt med retningen av underlagets overflate skutt, og underlaget ikke kommer i kontakt. Flytt arbeidsstykket eller laserhodet for å justere laserfokuset til partikkelen nær laserutgangen, brennpunktet for luftioniseringsfenomenet vil oppstå, noe som resulterer i sjokkbølger, sjokkbølger til den raske utvidelsen av den sfæriske ekspansjonen og utvidet til kontakt med partiklene. Når momentet til den tverrgående komponenten av sjokkbølgen på partikkelen er større enn momentet til den langsgående komponenten og partikkeladhesjonskraften, vil partikkelen fjernes ved rulling.
Laserrenseteknologi
Laserrensemekanismen er hovedsakelig basert på overflaten av objektet etter absorpsjon av laserenergi, eller fordampning og fordampning, eller øyeblikkelig termisk ekspansjon for å overvinne adsorpsjonen av partikler på overflaten, slik at objektet fra overflaten, og deretter oppnå formål med rengjøring.
Grovt oppsummert som: 1. laserdampdekomponering, 2. laserstripping, 3. termisk ekspansjon av smusspartikler, 4. substratoverflatevibrasjon og partikkelvibrasjon fire aspekter
Sammenlignet med den tradisjonelle renseprosessen har laserrenseteknologien følgende egenskaper.
1. Det er en "tørr" rengjøring, ingen rengjøringsløsning eller andre kjemiske løsninger, og renheten er mye høyere enn den kjemiske renseprosessen.
2. Omfanget av fjerning av smuss og gjeldende underlagsområde er svært bredt, og
3. Gjennom regulering av laser prosess parametere, kan ikke skade overflaten av underlaget på grunnlag av effektiv fjerning av forurensninger, er overflaten så god som ny.
4. Laser rengjøring kan enkelt automatiseres.
5. Laser dekontamineringsutstyr kan brukes i lang tid, lave driftskostnader.
6. Laser renseteknologi er en: grønn: renseprosess, eliminere avfall er et solid pulver, liten størrelse, lett å lagre, i utgangspunktet vil ikke forurense miljøet.
På 1980-tallet, den raske utviklingen av halvlederindustrien på overflaten av silisium wafer masken forurensningspartikler av renseteknologien stilte høyere krav, nøkkelen er å overvinne forurensning av mikropartikler og substratet mellom den store adsorpsjonskraften , den tradisjonelle kjemiske rengjøringen, mekanisk rengjøring, ultralydrengjøringsmetoder er ikke i stand til å møte etterspørselen, og laserrengjøring kan løse slike forurensningsproblemer, relatert forskning og applikasjoner har blitt raskt utviklet.
I 1987, den første opptredenen av patentsøknaden på laserrengjøring. På 1990-tallet brukte Zapka med suksess laserrenseteknologi på halvlederproduksjonsprosessen for å fjerne mikropartikler fra overflaten av masken, og realiserte den tidlige anvendelsen av laserrenseteknologi i industrifeltet. I 1995 brukte forskere en 2 kW TEA-CO2-laser for å lykkes med rengjøring av maling på flykroppen.
Etter å ha gått inn i det 21. århundre, med høyhastighetsutviklingen av ultrakortpulslasere, økte innenlandsk og utenlandsk forskning og anvendelse av laserrenseteknologi gradvis, med fokus på overflaten av metallmaterialer, typiske utenlandske applikasjoner er fjerning av flykroppsmaling, mugg overflateavfetting, motorens indre karbonfjerning og overflaterengjøring av skjøter før sveising. US Edison Welding Institute laser rensing av FG16 krigsfly, når laser kraft på 1 kW, rengjøring volum på 2,36 cm3 per minutt.
Det er verdt å nevne at forskning og påføring av lasermalingsfjerning av avanserte komposittdeler også er et stort hot spot. Den amerikanske marinens HG53, HG56 helikopter propellblader og F16 jagerfly flate hale og andre kompositt overflater har blitt realisert laser maling fjerning applikasjoner, mens Kinas komposittmaterialer i fly applikasjoner sent, så slik forskning er i utgangspunktet i tomrom.
I tillegg er bruk av laserrenseteknologi til CFRP-kompositt overflatebehandling av fugen før liming for å forbedre styrken til fugen også en av dagens forskningsfokus. tilpasse laserselskapet til Audi TT-bilproduksjonslinjen for å tilby fiberlaserrenseutstyr for å rengjøre overflaten av den lette aluminiumslegeringsdørkarmen oksidfilm. Rolls G Royce UK brukte laserrens for å rense oksidfilm på overflaten av titan-flymotorkomponenter.
Laserrenseteknologi har utviklet seg raskt de siste to årene, enten det er laserrenseprosessparametere og rensemekanisme, rengjøringsobjektforskning eller anvendelse av forskning har gjort store fremskritt. Laserrenseteknologi etter mye teoretisk forskning, er fokuset for forskningen konstant forutinntatt mot anvendelsen av forskning, og i anvendelsen av lovende resultater. I fremtiden vil laserrenseteknologi for beskyttelse av kulturminner og kunstverk bli mer utbredt, og markedet er veldig bredt. Med utviklingen av vitenskap og teknologi blir bruken av laserrenseteknologi i industrien en realitet, og anvendelsesomfanget blir mer og mer omfattende.
Maven laserautomatiseringsselskap har fokus på laserindustri i 14 år, vi har spesialisert oss på lasermerking, vi har maskinskap laserrensemaskin, trallekoffert laserrensemaskin, ryggsekk laserrensemaskin og tre i en laserrensemaskin, i tillegg har vi også lasersveisemaskin, laserskjæremaskin og lasermerkingsgraveringsmaskin, er du interessert i maskinen vår kan du følge oss og ta gjerne kontakt.
Innleggstid: 14. november 2022
