1. S hitrim razvojem znanosti in tehnologije se laserska tehnologija vedno bolj uporablja na različnih področjih proizvodnje in življenja ljudi. Od črtnih kod supermarketov, laserskih tiskalnikov do laserske lepote, zdravljenja kratkovidnosti in je postal znan. Rezanje, vrtanje in varjenje laserske opreme za industrijsko proizvodnjo je znano tudi številnim ljudem. Vendar pa ljudje še vedno ne poznajo in ne razumejo uporabe laserske opreme v čistilni industriji. Tehnologija laserskega čiščenja je nova vrsta tehnologije čiščenja, ki se je hitro razvila v zadnjih 10 letih. Postopoma je zamenjal tradicionalne procese čiščenja na mnogih področjih s svojimi lastnimi prednostmi in nenadomestljivostjo. Zakaj lahko lasersko opremo očistimo spodaj? Kaj lahko uporabimo za čiščenje? Kako učinkovita je učinkovitost čiščenja? Na kratko predstavite.
2. Laser in čiščenje
Tradicionalna industrija čiščenja ima različne metode čiščenja, ki večinoma uporabljajo kemična sredstva in mehanske metode čiščenja. V skladu s čedalje strožjimi predpisi o varstvu okolja na Kitajskem in naraščajoči ozaveščenosti ljudi o varstvu okolja in varnosti, bodo vrste kemikalij, ki se lahko uporabljajo v industrijski proizvodnji in čiščenju, vedno manj. Kako najti čistejšo in neinvazivno metodo čiščenja, je problem, ki ga moramo upoštevati. Za lasersko čiščenje so značilni neabrazivni, brezkontaktni, netermični učinki in predmeti, primerni za različne materiale, in velja za najbolj zanesljivo in najučinkovitejšo rešitev. Hkrati lahko lasersko čiščenje reši težave, ki jih ni mogoče rešiti s tradicionalnimi metodami čiščenja. Na primer, kadar ima površina obdelovanca delce onesnaževalcev, ki so manjši od mikrona, se ti delci večinoma držijo trdno in ga običajne metode čiščenja ne morejo odstraniti. Čiščenje z nano-laserji na površini obdelovanca je zelo učinkovito. Ker se laser uporablja za čiščenje obdelovanca brez stika, je varno očistiti natančen obdelovanec ali njegove fine dele in zagotoviti njegovo natančnost. Zato ima lasersko čiščenje edinstvene prednosti v čistilni industriji.
Zakaj lahko uporabljate laser za čiščenje? Zakaj ni škodljivo za predmet, ki ga čistimo? Najprej razumeti naravo laserja. Preprosto povedano, laser se ne razlikuje od svetlobe (vidno in nevidne svetlobe), ki je z nami, vendar laser uporablja resonančno votlino, da koncentrira svetlobo v isto smer in ima enostavnejšo valovno dolžino, koordinacijo itd. zmogljivost je boljša, tako da je teoretično vse valovne dolžine svetlobe mogoče uporabiti za oblikovanje laserja, vendar je dejansko omejeno z nekaj mediji, ki jih je mogoče vzburiti, zato so laserski viri, ki lahko proizvajajo stabilno in primerno za industrijsko proizvodnjo, precej omejeni. Verjetno se pogosto uporabljajo Nd: YAG laserji, CO2 laserji in excimer laserji. Ker so laserji Nd: YAG lahko primernejši za industrijsko uporabo prek prenosa optičnih vlaken, se uporabljajo tudi pri laserskem čiščenju.
3. Prednosti laserskega čiščenja površin
V primerjavi s tradicionalnimi metodami čiščenja, kot so mehansko čiščenje s trenjem, kemično korozijsko čiščenje, trdno trdo trdno čiščenje in visoko frekvenčno ultrazvočno čiščenje, ima lasersko čiščenje očitne prednosti.
3.1 Lasersko čiščenje je "zelena" metoda čiščenja. Ne zahteva uporabe kemikalij ali čistilnih tekočin. Očiščeni odpadki so v bistvu trdni prah, majhne velikosti, enostaven za shranjevanje, recikliranje in jih je mogoče enostavno čistiti s kemičnim čiščenjem. Problemi onesnaževanja okolja, ki jih povzroča 3.2. Tradicionalne metode čiščenja so pogosto čiščenje kontaktov. Na površini objekta za čiščenje je prisotna mehanska sila. Površina poškodovanega predmeta ali čistilnega medija se prilega površini predmeta, ki ga je treba očistiti, in ga ni mogoče odstraniti. Lasersko čiščenje, ki ne povzroča onesnaževanja, neabrazivno in brezkontaktno, za reševanje teh težav; 3, 3, laserski prenos podatkov, ki se lahko pošljejo preko optičnih vlaken, in roboti in roboti za lažje, na dolge razdalje delovanja, lahko očistiti tradicionalne metode ni enostavno doseči, da se lahko uporablja v nekaterih nevarnih mestih, ki zagotavljajo varnost. osebje; 3.4 Lasersko čiščenje lahko odstrani različne vrste onesnaževalcev na površini različnih materialov, da se doseže čistoča, ki je ne more doseči običajno čiščenje. Poleg tega lahko tudi selektivno očisti onesnaževalce na površini materiala, ne da bi poškodovali površino materiala. 3.5 Lasersko čiščenje ima visoko učinkovitost in prihrani čas. 3.6 Čeprav je laserski čistilni sistem v prejšnjih enkratnih naložbah višji, se očisti. Sistem se lahko uporablja dolgo časa in tekoči stroški so nizki. Primer LASERLASTE Quantel je, da je obratovalni strošek na uro le približno 1 evro in še pomembneje je, da ga je mogoče zlahka avtomatizirati.
Načelo laserskega čiščenja površin
Pulsni Nd: YAG laserski proces čiščenja se opira na značilnosti svetlobnih impulzov, ki jih generira laser, ki temelji na fotofizičnem odzivu, ki ga povzroča interakcija med visokonapetostnim žarkom, kratkopulsnim laserjem in kontaminacijskim slojem. Fizično načelo je mogoče povzeti na naslednji način:
a) Laserski žarek, ki ga oddaja laser, absorbira kontaminacijski sloj na površini, ki jo je treba obdelati. b) Absorpcija velike energije tvori hitro širijočo se plazmo (visoko ioniziran nestabilen plin), ki povzroča udarne valove. c) Udarni valovi onesnažujejo in odstranjujejo onesnaževalce. d) Širina svetlobnega impulza mora biti dovolj kratka, da se prepreči kopičenje toplote, ki lahko poškoduje obdelano površino. e) Poskusi kažejo, da se pri kovinski površini na kovinski površini generira plazma.
Plazma se tvori le, če je gostota energije nad pragom, ki je odvisen od odstranitve plasti onesnaževalca ali oksidne plasti. Ta učinek praga je zelo pomemben za učinkovito čiščenje osnovnega materiala. Obstaja drugi prag za pojav plazme. Če gostota energije preseže ta prag, se osnovni material uniči. Da bi zagotovili učinkovito čiščenje materiala podlage, je treba parametre laserja prilagoditi pogojem, tako da je gostota svetlobnega impulza strogo med dvema pragoma.
Vsak laserski pulz odstrani določeno debelino kontaminacijske plasti. Če je kontaminacijski sloj debel, je za čiščenje potrebnih več impulzov. Število impulzov, ki so potrebni za čiščenje površine, je odvisno od stopnje kontaminacije površine. Pomemben rezultat dveh pragov je samokontrola čiščenja. Svetlobni impulzi z gostoto energije nad prvim pragom bodo vedno odstranili onesnaževalce, dokler ne bo dosežen material substrata. Ker pa je njegova energijska gostota nižja od praga poškodbe osnovnega materiala, osnova ni poškodovana.
5. Praktična uporaba laserskega čiščenja
Lasersko čiščenje se lahko uporablja ne samo za čiščenje organskih onesnaževalcev, ampak tudi za čiščenje anorganskih materialov, vključno s kovinsko korozijo, kovinskimi delci in prahom. V nadaljevanju so opisane nekatere praktične aplikacije. Te tehnologije so bile zelo zrele in so se pogosto uporabljale.
5.1 čiščenje plesni:
Proizvajalci pnevmatik na svetu vsako leto izdelajo na stotine milijonov pnevmatik, kalupi za pnevmatike v proizvodnem procesu pa je treba hitro in zanesljivo očistiti, da bi prihranili zastoje. Običajne metode čiščenja vključujejo peskanje, ultrazvočno čiščenje ali čiščenje z ogljikovim dioksidom, vendar je treba te metode navadno ohladiti v vročem kalupu za nekaj ur, nato se premaknejo v čistilno opremo za čiščenje, čiščenje traja dolgo časa in lahko poškoduje natančnost plesen Kemična topila in hrup lahko povzročijo tudi težave, kot sta varnost in varstvo okolja. Uporaba laserskih metod čiščenja, ker se laser lahko prenaša z optičnimi vlakni, zato je zelo prilagodljiv pri uporabi; ker lasersko čiščenje se lahko uporablja za priključitev optičnih vlaken na slepi vogal umreti ali težko očistiti dele, ki jih je treba očistiti, tako enostavno za uporabo; zaradi gume in brez uplinjanja ne bo nastajal strupen plin, ki bi vplival na varnost delovnega okolja. Tehnologija laserskih čistilnih pnevmatik je bila široko sprejeta v industriji pnevmatik v Evropi in Ameriki. Čeprav so začetni investicijski stroški visoki, je mogoče hitro pridobiti koristi, ki jih prinaša prihranek časa v pripravljenosti, izogibanje poškodb plesni, delovna varnost in varčevanje s surovinami. V skladu z LASERLASTE laserskim čistilnim sistemom Quantel Corporation je preskus čiščenja na proizvodni liniji Shanghai Shuangqin Trucking Tyre Co., Ltd. pokazal, da se lahko pnevmatika velikega tovornjaka očisti na spletu v samo 2 urah. V primerjavi z običajnimi metodami čiščenja so gospodarske koristi očitne.
Da bi zagotovili higieno, je treba redno zamenjati elastični filmski sloj na modelih za prehrambeno industrijo. Za to uporabo je še posebej primerna uporaba laserskega čiščenja brez kemikalij.
5.2 Čiščenje opreme za orožje:
Lasersko čiščenje se pogosto uporablja pri vzdrževanju orožja. Uporaba laserskega čistilnega sistema lahko učinkovito in hitro odstrani rjo in onesnaževala ter izbere mesta čiščenja, da se doseže samodejno čiščenje. Uporaba laserskega čiščenja ima ne le višjo stopnjo čistosti kot postopek kemičnega čiščenja, temveč ima tudi majhno škodo na površini predmeta. Quantelov LASERLASTE lahko na površini kovinskih predmetov oblikuje tudi gosto zaščitno folijo iz oksidov ali plast staljene kovine, tako da določa različne parametre za izboljšanje površinske trdnosti in odpornosti proti koroziji. Lasersko izločeni odpadki bistveno ne onesnažujejo okolja in se lahko upravljajo tudi na daljavo, kar učinkovito zmanjšuje škodo za zdravje operaterjev.
5.3 odstranitev barve zrakoplova:
Evropski laserski čistilni sistem se že dolgo uporablja v letalski industriji. Površina letala se bo prebarvala po določenem času, vendar je treba barvo pred barvanjem popolnoma odstraniti. Tradicionalna metoda mehanske odstranitve barve lahko povzroči škodo na kovinski površini letala in povzroči skrite nevarnosti za varen let. Če uporabljate več laserskih čistilnih sistemov, lahko barvo na površini A320 Airbusa popolnoma odstranimo v dveh dneh, ne da bi poškodovali kovinsko površino.
5.4 Čiščenje zunanjih sten zgradb:
S hitrim razvojem kitajskega gospodarstva je bilo postavljenih vedno več nebotičnikov, problem čiščenja zunanjih zidov stavb pa je postal vedno bolj izrazit. LASERLASTE laserski čistilni sistem omogoča dobro čiščenje zunanjih sten zgradb s pomočjo optičnih vlaken do dolžine 70 metrov. Rešitev je, da lahko učinkovito očisti različne onesnaževalce na različnih vrstah kamna, kovine in stekla in je veliko učinkovitejša od običajnega čiščenja. Prav tako lahko odstrani temne lise in madeže na različnih vrstah kamna v zgradbah. Laserski čistilni sistem LASERLASTE Poskusi čiščenja stavb in kamnitih spomenikov v hramu Shaolin v gori Songshan kažejo, da je uporaba laserskega čiščenja zelo učinkovita pri zaščiti videza starih zgradb.
5.5 Čiščenje v elektronski industriji
Elektronska industrija uporablja laserje za odstranjevanje oksidov: Elektronska industrija potrebuje visoko natančno dekontaminacijo, ki je še posebej primerna za lasersko deoksidacijo. Preden se plošča spajka, morajo biti sorniki sestavnih delov popolnoma deoksidirani, da se zagotovi optimalen električni stik. Med postopkom dekontaminacije zatiči ne smejo biti poškodovani. Lasersko čiščenje lahko ustreza zahtevam uporabe, učinkovitost pa je zelo visoka. Za en zatič je potreben le en laserski žarek.
5.6 Precizno čiščenje de-estrov v industriji preciznih strojev:
Industrija preciznih strojev pogosto mora odstraniti estre in mineralna olja, ki se uporabljajo za mazanje in antikorozijo na delih, običajno s kemičnimi metodami, medtem ko kemično čiščenje pogosto še vedno vsebuje ostanke. Laserska razgradnja lahko popolnoma odstrani estre in mineralno olje, ne da bi poškodovala površino delov. Odstranjevanje onesnaževal se doseže z udarnimi valovi. Eksplozivno uparjanje tankih oksidnih plasti na površini dela ustvarja udarne valove, ki povzročajo odstranitev umazanije in ne mehanske interakcije. Material je popolnoma deesterificiran za uporabo pri čiščenju delov letalskih in industrijskih strojev. Odstranjevanje estrov olja pri strojni obdelavi mehanskih delov se lahko očisti tudi z laserjem.
5.7 Čiščenje reaktorske reaktorske cevi:
Laserski čistilni sistem se uporablja tudi za čiščenje cevovodov v reaktorjih jedrskih elektrarn. Uporablja optična vlakna za uvedbo močnega laserskega žarka v reaktor in neposredno odstrani radioaktivni prah. Očiščeni material se enostavno čisti. Ker je to operacija na dolge razdalje, je mogoče zagotoviti varnost osebja.
Če povzamemo, lasersko čiščenje igra pomembno vlogo na številnih področjih, kot so avtomobilska proizvodnja, čiščenje polprevodniških ploščic, obdelava natančnih delov in proizvodnja, čiščenje vojaške opreme, čiščenje zunanjih sten, zaščita kulturnih relikv, čiščenje vezij in natančni deli. Obdelava, proizvodnja, čiščenje zaslonov s tekočimi kristali, ostanki žvečilnih gumijev in druga področja lahko igrajo pomembno vlogo.
