در سال های اخیر، تمیز کردن لیزر به یکی از کانون های تحقیقاتی در زمینه تولید صنعتی تبدیل شده است، تحقیقات فرآیند، تئوری، تجهیزات و کاربردها را پوشش می دهد. در کاربردهای صنعتی، فناوری شستشوی لیزری توانسته است تعداد زیادی از سطوح مختلف زیرلایه، تمیز کردن اشیاء از جمله فولاد، آلومینیوم، تیتانیوم، شیشه و مواد کامپوزیت و غیره، صنایع کاربردی در پوشش هوافضا، هوانوردی، حمل و نقل و سرعت بالا را به طور قابل اعتماد تمیز کند. راه آهن، خودرو، قالب، انرژی هسته ای و دریایی و سایر زمینه ها.
فن آوری تمیز کردن لیزر، که قدمت آن به دهه 1960 باز می گردد، دارای مزایای اثر تمیز کنندگی خوب، طیف وسیعی از کاربردها، دقت بالا، عدم تماس و دسترسی است. در تولید صنعتی، تولید و نگهداری و سایر زمینه ها دارای طیف گسترده ای از چشم انداز کاربردی هستند، انتظار می رود که تا حدی یا به طور کامل جایگزین روش های تمیز کردن سنتی شود و به امیدوار کننده ترین فناوری تمیز کردن سبز در قرن بیست و یکم تبدیل شود.
روش تمیز کردن با لیزر
فرآیند تمیز کردن لیزر بسیار پیچیده است، شامل مکانیسم‌های حذف مواد مختلف است، برای یک روش تمیز کردن لیزر، فرآیند تمیز کردن ممکن است در همان زمان مکانیسم‌های مختلفی وجود داشته باشد که عمدتاً به تعامل بین لیزر و مواد مربوط می‌شود، از جمله فرسایش سطح مواد، تجزیه، یونیزاسیون، تخریب، ذوب، احتراق، تبخیر، ارتعاش، کندوپاش، انبساط، انقباض، انفجار، لایه برداری، ریزش و سایر تغییرات فیزیکی و شیمیایی. فرآیند
در حال حاضر، روش های معمولی تمیز کردن لیزر عمدتاً سه است: تمیز کردن لیزر، تمیز کردن لیزر به کمک فیلم مایع و روش های تمیز کردن موج شوک لیزری.
روش تمیز کردن لیزر ابلیشن
مکانیسم های روش شناختی اصلی عبارتند از انبساط حرارتی، تبخیر، فرسایش و انفجار فاز. لیزر مستقیماً بر روی موادی که قرار است از سطح زیرلایه برداشته شود عمل می کند و شرایط محیطی می تواند هوا، گاز کمیاب یا خلاء باشد. شرایط عملیاتی ساده است و بیشترین کاربرد را برای حذف انواع پوشش ها، رنگ ها، ذرات یا کثیفی دارد. نمودار زیر نمودار فرآیند روش پاکسازی لیزری را نشان می دهد.
هنگامی که تابش لیزر بر روی سطح مواد، بستر و مواد تمیز کننده اولین انبساط حرارتی هستند. با افزایش زمان برهمکنش لیزر با مواد تمیز کننده، اگر دما کمتر از آستانه حفره شدن مواد تمیز کننده باشد، مواد تمیز کننده فقط فرآیند تغییر فیزیکی، تفاوت بین مواد تمیز کننده و ضریب انبساط حرارتی بستر منجر به فشار در سطح مشترک می شود. کمانش مواد تمیز کننده، پارگی از سطح زیرلایه، ترک خوردگی، شکستگی مکانیکی، خرد شدن ارتعاشی و غیره، مواد تمیز کننده با جت حذف می شوند یا از سطح بستر جدا می شوند.
اگر دما بالاتر از دمای آستانه گازی شدن ماده تمیز کننده باشد، دو حالت وجود خواهد داشت: 1) آستانه فرسایش مواد تمیز کننده کمتر از بستر است. 2) آستانه فرسایش مواد تمیز کننده بیشتر از بستر است.
این دو مورد از مواد تمیز کننده عبارتند از ذوب، کاویتاسیون و فرسایش و سایر تغییرات فیزیکوشیمیایی، مکانیسم تمیز کردن پیچیده تر است، علاوه بر اثرات حرارتی، اما همچنین ممکن است شامل تمیز کردن مواد و بسترهای بین شکستن پیوند مولکولی، تجزیه یا تخریب مواد پاک کننده، فاز باشد. انفجار، مواد پاک کننده گازی شدن یونیزاسیون آنی، تولید پلاسما.
(1)تمیز کردن لیزر به کمک فیلم مایع
مکانیسم روش عمدتا دارای تبخیر و ارتعاش جوش فیلم مایع و غیره است. استفاده از نیاز به انتخاب طول موج لیزر مناسب، به گونه ای برای جبران کمبود فشار ضربه در فرآیند تمیز کردن لیزر، می تواند برای حذف استفاده شود. برخی از سخت‌ترها برای برداشتن شی تمیزکننده.
همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، فیلم مایع (آب، اتانول یا مایعات دیگر) از قبل روی سطح شی تمیز کننده پوشانده شده و سپس از لیزر برای تابش آن استفاده کنید. فیلم مایع انرژی لیزر را جذب می کند که منجر به انفجار قوی رسانه مایع می شود، انفجار مایع در حال جوش حرکت با سرعت بالا، انتقال انرژی به مواد تمیز کننده سطح، نیروی انفجاری گذرا بالا برای حذف کثیفی سطح برای دستیابی به اهداف تمیز کردن کافی است.
روش تمیز کردن لیزر با کمک فیلم مایع دو عیب دارد.
فرآیند دست و پا گیر و کنترل فرآیند دشوار است.
به دلیل استفاده از فیلم مایع، ترکیب شیمیایی سطح زیرلایه پس از تمیز کردن به راحتی قابل تغییر و تولید مواد جدید است.
(1)روش تمیز کردن نوع موج شوک لیزری
روش و مکانیسم فرآیند بسیار متفاوت از دو مورد اول است، مکانیسم عمدتا حذف نیروی موج ضربه است، اشیاء تمیز کننده عمدتاً ذرات هستند، عمدتاً برای حذف ذرات (زیر میکرون یا مقیاس نانو). الزامات فرآیند بسیار سختگیرانه هستند، هم برای اطمینان از توانایی یونیزه کردن هوا، و هم برای حفظ فاصله مناسب بین لیزر و زیرلایه برای اطمینان از اینکه عمل روی ذرات نیروی ضربه به اندازه کافی بزرگ است.
نمودار شماتیک فرآیند تمیز کردن موج شوک لیزری در زیر نشان داده شده است، لیزر به موازات جهت سطح زیرلایه شلیک می کند و بستر تماس نمی گیرد. قطعه کار یا سر لیزر را برای تنظیم فوکوس لیزر بر روی ذره نزدیک خروجی لیزر حرکت دهید، نقطه کانونی پدیده یونیزاسیون هوا رخ می دهد و در نتیجه امواج ضربه ای، امواج ضربه ای به گسترش سریع انبساط کروی و گسترش آن تا تماس گسترش می یابد. با ذرات هنگامی که ممان مولفه عرضی موج ضربه ای روی ذره از ممان مولفه طولی و نیروی چسبندگی ذره بیشتر باشد، ذره با غلتش حذف می شود.
تکنولوژی تمیز کردن لیزر
مکانیسم تمیز کردن لیزر عمدتاً بر اساس سطح جسم پس از جذب انرژی لیزر، یا تبخیر و تبخیر یا انبساط حرارتی آنی برای غلبه بر جذب ذرات روی سطح است، به طوری که جسم از سطح، و سپس دستیابی به هدف از تمیز کردن
به طور کلی به این صورت خلاصه می شود: 1. تجزیه بخار لیزری، 2. جداسازی لیزری، 3. انبساط حرارتی ذرات کثیفی، 4. لرزش سطح زیرلایه و ارتعاش ذرات چهار جنبه
در مقایسه با فرآیند تمیز کردن سنتی، فناوری تمیز کردن لیزر دارای ویژگی های زیر است.
1. این یک تمیز کردن "خشک" است، بدون محلول تمیز کننده یا محلول های شیمیایی دیگر، و تمیزی بسیار بالاتر از فرآیند تمیز کردن شیمیایی است.
2. دامنه حذف کثیفی و محدوده زیرلایه قابل اجرا بسیار گسترده است و
3. از طریق تنظیم پارامترهای فرآیند لیزر، نمی تواند به سطح بستر بر اساس حذف موثر آلاینده ها آسیب برساند، سطح به خوبی جدید است.
4. تمیز کردن لیزر می تواند به راحتی عملیات خودکار شود.
5. تجهیزات ضد عفونی لیزری را می توان برای مدت طولانی، هزینه های عملیاتی کم استفاده کرد.
6. لیزر تمیز کردن فن آوری است: سبز: فرآیند تمیز کردن، از بین بردن زباله پودر جامد، اندازه کوچک، آسان برای ذخیره، اساسا محیط زیست را آلوده نمی کند.
در دهه 1980، توسعه سریع صنعت نیمه هادی بر روی سطح ذرات آلودگی ماسک ویفر سیلیکونی از فن آوری تمیز کردن الزامات بالاتری را مطرح کرد، نکته کلیدی غلبه بر آلودگی میکرو ذرات و بستر بین نیروی جذب بزرگ است. ، تمیز کردن شیمیایی سنتی، تمیز کردن مکانیکی، روش های تمیز کردن اولتراسونیک قادر به پاسخگویی به تقاضا نیستند و تمیز کردن لیزر می تواند چنین مشکلات آلودگی را حل کند، تحقیقات و کاربردهای مرتبط به سرعت توسعه یافته است.
در سال 1987، اولین درخواست ثبت اختراع در مورد تمیز کردن لیزری ظاهر شد. در دهه 1990، Zapka با موفقیت از فناوری تمیز کردن لیزر در فرآیند تولید نیمه هادی برای حذف ریز ذرات از سطح ماسک استفاده کرد و به کاربرد اولیه فناوری تمیز کردن لیزر در زمینه صنعتی پی برد. در سال 1995، محققان از لیزر 2 کیلوواتی TEA-CO2 برای تمیز کردن حذف رنگ بدنه هواپیما با موفقیت استفاده کردند.
پس از ورود به قرن 21، با توسعه پرسرعت لیزرهای پالس فوق کوتاه، تحقیقات داخلی و خارجی و استفاده از فناوری تمیز کردن لیزر به تدریج افزایش یافت، با تمرکز بر روی سطح مواد فلزی، کاربردهای خارجی معمولی عبارتند از حذف رنگ بدنه هواپیما، قالب. چربی زدایی سطح، حذف کربن داخلی موتور و تمیز کردن سطح اتصالات قبل از جوشکاری. ایالات متحده ادیسون جوش موسسه تمیز کردن لیزر از هواپیمای جنگی FG16، زمانی که قدرت لیزر 1 کیلو وات، حجم تمیز کردن 2.36 سانتی متر مکعب در دقیقه است.
شایان ذکر است که تحقیق و کاربرد لیزر حذف رنگ قطعات کامپوزیت پیشرفته نیز از نقاط داغ مهم است. HG53 نیروی دریایی ایالات متحده، تیغه های پروانه هلیکوپتر HG56 و دم صاف جت جنگنده F16 و سایر سطوح کامپوزیت کاربردهای لیزری حذف رنگ پیدا کرده اند، در حالی که مواد کامپوزیت چین در کاربردهای هواپیما دیر است، بنابراین چنین تحقیقاتی اساساً خالی است.
علاوه بر این، استفاده از فناوری تمیز کردن لیزر برای درمان سطح کامپوزیت CFRP قبل از چسباندن برای بهبود استحکام مفصل نیز یکی از تمرکز تحقیقات فعلی است. شرکت لیزر را با خط تولید اتومبیل آئودی TT تطبیق دهید تا تجهیزات تمیز کردن لیزر فیبر را برای تمیز کردن سطح فیلم اکسید قاب درب آلیاژ آلومینیوم سبک وزن ارائه کند. Rolls G Royce UK از تمیز کردن لیزر برای تمیز کردن لایه اکسید روی سطح اجزای موتور تیتانیوم هوا استفاده کرد.
فناوری تمیز کردن لیزر در دو سال گذشته به سرعت توسعه یافته است، چه پارامترهای فرآیند تمیز کردن لیزری و مکانیسم تمیز کردن، تحقیقات تمیز کردن اشیاء یا استفاده از تحقیقات پیشرفت زیادی داشته است. فناوری تمیز کردن لیزر پس از تحقیقات نظری فراوان، تمرکز تحقیقات خود را به طور مداوم به سمت کاربرد تحقیقات و در استفاده از نتایج امیدوارکننده سوق داده است. در آینده فناوری پاکسازی لیزری در حفاظت از آثار فرهنگی و آثار هنری بیشتر مورد استفاده قرار خواهد گرفت و بازار آن بسیار گسترده است. با پیشرفت علم و فناوری، کاربرد فناوری تمیز کردن لیزر در صنعت در حال تبدیل شدن به واقعیت است و دامنه کاربرد روز به روز گسترده تر می شود.
شرکت اتوماسیون لیزری Maven به مدت 14 سال بر صنعت لیزر تمرکز دارد، ما در مارک لیزر تخصص داریم، دستگاه تمیز کننده لیزر کابینت ماشین، دستگاه تمیز کننده لیزر جعبه چرخ دستی، دستگاه تمیز کننده لیزر کوله پشتی و دستگاه تمیز کننده لیزر سه در یک، علاوه بر این، ما نیز داریم. دستگاه جوش لیزری، دستگاه برش لیزری و دستگاه حکاکی مارک لیزری، اگر به دستگاه ما علاقه مند هستید، می توانید ما را دنبال کنید و با ما تماس بگیرید.
زمان ارسال: نوامبر-14-2022
