چگونه منبع لیزر مناسب برای کاربرد نظافتی خود را انتخاب کنیم؟

به عنوان یک روش تمیز کردن کارآمد و سازگار با محیط زیست،فناوری تمیز کردن با لیزربه تدریج جایگزین روش‌های سنتی تمیز کردن شیمیایی و تمیز کردن مکانیکی می‌شود. با توجه به الزامات سختگیرانه حفاظت از محیط زیست در کشور و پیگیری مداوم کیفیت و کارایی تمیز کردن در حوزه تولید صنعتی، تقاضای بازار برای فناوری تمیز کردن لیزری به سرعت در حال افزایش است. چین به عنوان یک کشور بزرگ تولیدی، دارای پایگاه صنعتی عظیمی است که فضای وسیعی را برای کاربرد گسترده فناوری تمیز کردن لیزری فراهم می‌کند. در هوافضا، حمل و نقل ریلی، خودروسازی، قالب‌سازی و سایر صنایع، فناوری تمیز کردن لیزری به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته و به تدریج در حال گسترش به سایر صنایع است.

فناوری تمیز کردن سطح قطعه کار به طور گسترده در بسیاری از زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش‌های سنتی تمیز کردن اغلب تمیز کردن تماسی هستند که نیروی مکانیکی را بر روی سطح جسم مورد تمیز کردن اعمال می‌کنند و به سطح جسم آسیب می‌رسانند یا محیط تمیز کننده به سطح جسم مورد تمیز کردن می‌چسبد و قابل جدا شدن نیست و باعث آلودگی ثانویه می‌شود. امروزه، این کشور از توسعه صنایع نوظهور سبز و سازگار با محیط زیست حمایت می‌کند و تمیز کردن با لیزر بهترین انتخاب است. ماهیت غیر ساینده و غیر تماسی تمیز کردن با لیزر این مشکلات را حل می‌کند. تجهیزات تمیز کردن با لیزر برای تمیز کردن اجسام از مواد مختلف مناسب است و قابل اعتمادترین و مؤثرترین روش تمیز کردن محسوب می‌شود.

تمیز کردن با لیزراصل

تمیز کردن با لیزر به معنای تابش پرتو لیزر با چگالی انرژی بالا به قسمتی از جسم مورد نظر برای تمیز کردن است، به طوری که لیزر توسط لایه آلودگی و زیرلایه جذب شود. از طریق فرآیندهایی مانند سلب نور و تبخیر، چسبندگی بین آلاینده‌ها و زیرلایه از بین می‌رود، به طوری که آلاینده‌ها سطح جسم را ترک می‌کنند تا به هدف تمیز کردن بدون آسیب رساندن به خود جسم برسند.

شکل ۱: نمودار شماتیک تمیز کردن با لیزر.

در زمینه تمیزکاری لیزری، لیزرهای فیبری به دلیل راندمان تبدیل فوتوالکتریک فوق العاده بالا، کیفیت پرتو عالی، عملکرد پایدار و توسعه پایدار، در بین منابع نوری تمیزکاری لیزری، برنده شده‌اند. لیزرهای فیبری به دو نوع تقسیم می‌شوند: لیزرهای فیبری پالسی و لیزرهای فیبری پیوسته که به ترتیب در پردازش مواد ماکرو و پردازش مواد دقیق، جایگاه‌های پیشرو در بازار را به خود اختصاص داده‌اند.

شکل ۲: ساختار لیزر فیبری پالسی.

مقایسه کاربرد تمیز کردن با لیزر فیبر پالسی در مقابل لیزر فیبر پیوسته

برای کاربردهای نوظهور تمیز کردن با لیزر، بسیاری از افراد ممکن است هنگام مواجهه با لیزرهای پالسی و لیزرهای پیوسته موجود در بازار کمی گیج شوند: آیا باید لیزرهای فیبر پالسی یا لیزرهای فیبر پیوسته را انتخاب کنند؟ در زیر، از دو نوع لیزر مختلف برای انجام آزمایش‌های حذف رنگ روی سطوح دو ماده استفاده شده است و پارامترهای بهینه تمیز کردن لیزر و اثرات بهینه تمیز کردن برای مقایسه استفاده شده است.

از طریق مشاهدات میکروسکوپی، ورق فلزی پس از پردازش توسط لیزر فیبر پیوسته پرقدرت، دوباره ذوب شده است. پس از پردازش فولاد توسط لیزر فیبر پالسی MOPA، ماده پایه کمی آسیب دیده و بافت ماده پایه حفظ می‌شود؛ پس از پردازش فولاد توسط لیزر فیبر پیوسته، آسیب جدی دیده و مواد مذاب تولید می‌شود.

لیزر فیبر پالسی MOPA (چپ) لیزر فیبر پیوسته (راست)

لیزر فیبری پالسی (چپ) لیزر فیبری پیوسته (راست)

از مقایسه فوق می‌توان دریافت که لیزرهای فیبری پیوسته به دلیل ورودی گرمای زیاد، می‌توانند به راحتی باعث تغییر رنگ و تغییر شکل زیرلایه شوند. اگر الزامات آسیب به زیرلایه زیاد نباشد و ضخامت ماده‌ای که باید تمیز شود نازک باشد، می‌توان از این نوع لیزر به عنوان منبع نور استفاده کرد. لیزر فیبری پالسی برای عمل بر روی مواد به انرژی اوج بالا و پالس‌های فرکانس تکرار بالا متکی است و فوراً مواد تمیزکننده را تبخیر و نوسان می‌کند تا آنها را جدا کند. این لیزر اثرات حرارتی کمی، سازگاری بالا و دقت بالایی دارد و می‌تواند به کارهای مختلفی دست یابد. ویژگی‌های زیرلایه را از بین می‌برد.

از این نتیجه، در مواجهه با دقت بالا، لازم است که افزایش دمای زیرلایه به شدت کنترل شود و در سناریوهای کاربردی که نیاز به غیر مخرب بودن زیرلایه دارند، مانند آلومینیوم رنگ شده و فولاد قالب، توصیه می‌شود لیزر فیبر پالسی انتخاب شود؛ برای برخی از مواد آلیاژ آلومینیوم با استحکام بالا در مقیاس بزرگ، لوله‌های گرد شکل و غیره. با توجه به اندازه بزرگ و اتلاف حرارت سریع و الزامات کم در مورد آسیب به زیرلایه، می‌توان لیزرهای فیبر پیوسته را انتخاب کرد.

In تمیز کردن با لیزرشرایط مواد باید به طور جامع در نظر گرفته شود تا اطمینان حاصل شود که نیازهای تمیزکاری برآورده شده و در عین حال آسیب به زیرلایه به حداقل می‌رسد. با توجه به شرایط کاری واقعی، انتخاب منبع نور لیزر مناسب بسیار مهم است.

اگر تمیزکاری لیزری بخواهد وارد کاربردهای وسیع شود، از نوآوری فناوری‌ها و فرآیندهای جدید جدایی‌ناپذیر است. Maven همچنان به جایگاه لیزر پلاس پایبند خواهد بود، سرعت توسعه را به طور پیوسته کنترل می‌کند، برای تعمیق فناوری منبع نور لیزر بالادستی تلاش می‌کند و بر حل مواد کلیدی لیزر و مسائل کلیدی قطعات تمرکز می‌کند تا منبع قدرتی برای تولید پیشرفته فراهم کند.