Vitet e fundit, pastrimi me lazer është bërë një nga pikat e nxehta të kërkimit në fushën e prodhimit industrial, kërkimi mbulon procesin, teorinë, pajisjet dhe aplikimet. Në aplikimet industriale, teknologjia e pastrimit me lazer ka qenë në gjendje të pastrojë në mënyrë të besueshme një numër të madh sipërfaqesh të ndryshme të nënshtresës, duke pastruar objekte duke përfshirë çelikun, aluminin, titanin, qelqin dhe materialet e përbëra, etj., industritë e aplikimit që mbulojnë hapësirën ajrore, aviacionin, transportin detar, me shpejtësi të lartë. hekurudha, automobila, myk, energjia bërthamore dhe detare dhe fusha të tjera.
Teknologjia e pastrimit me laser, që daton në vitet 1960, ka avantazhet e një efekti të mirë pastrimi, një gamë të gjerë aplikimesh, saktësi të lartë, pa kontakt dhe aksesueshmëri. Në prodhimin industrial, prodhimi dhe mirëmbajtja dhe fusha të tjera kanë një gamë të gjerë perspektivash aplikimi, pritet të zëvendësojë pjesërisht ose plotësisht metodat tradicionale të pastrimit dhe të bëhet teknologjia më premtuese e pastrimit të gjelbër në shekullin e 21-të.
Metoda e pastrimit me lazer
Procesi i pastrimit me laser është shumë kompleks, duke përfshirë një sërë mekanizmash të heqjes së materialit. ablacioni i sipërfaqes së materialit, dekompozimi, jonizimi, degradimi, shkrirja, djegia, avullimi, dridhja, spërkatja, zgjerimi, tkurrja, shpërthimi, lëvrimi, derdhja dhe ndryshime të tjera fizike dhe kimike. procesi.
Aktualisht, metodat tipike të pastrimit me lazer janë kryesisht tre: pastrimi me ablacion me lazer, pastrimi me lazer me film të lëngshëm dhe metodat e pastrimit me valë shoku lazer.
Metoda e pastrimit me laser
Mekanizmat kryesorë metodologjikë janë zgjerimi termik, avullimi, ablacioni dhe shpërthimi fazor. Lazeri vepron drejtpërdrejt në materialin që do të hiqet nga sipërfaqja e nënshtresës dhe kushtet e ambientit mund të jenë ajri, gazi i rrallë ose vakum. Kushtet e funksionimit janë të thjeshta dhe më të përdorura për të hequr një sërë veshjesh, bojërash, grimcash ose papastërtie. Diagrami më poshtë tregon diagramin e procesit për metodën e pastrimit të heqjes me lazer.
Kur rrezatimi lazer në sipërfaqen e materialit, substrati dhe materialet e pastrimit janë zgjerimi i parë termik. Me rritjen e kohës së ndërveprimit lazer me materialin e pastrimit, nëse temperatura është më e ulët se pragu i kavitacionit të materialit të pastrimit, materiali i pastrimit është vetëm procesi i ndryshimit fizik, diferenca midis materialit të pastrimit dhe koeficientit të zgjerimit termik të substratit çon në presion në ndërfaqe. , përkulja e materialit pastrues, grisja nga sipërfaqja e nënshtresës, plasaritja, thyerja mekanike, dërrmimi me dridhje etj., materiali pastrues hiqet me avion ose hiqet sipërfaqja e nënshtresës.
Nëse temperatura është më e lartë se temperatura e pragut të gazifikimit të materialit të pastrimit, do të ketë dy situata: 1) pragu i heqjes së materialit të pastrimit është më i vogël se nënshtresa; 2) pragu i heqjes së materialit pastrues është më i madh se nënshtresa.
Këto dy raste të materialeve të pastrimit janë shkrirja, kavitacioni dhe ablacioni dhe ndryshime të tjera fiziko-kimike, mekanizmi i pastrimit është më kompleks, përveç efekteve termike, por gjithashtu mund të përfshijë materiale pastrimi dhe nënshtresa midis thyerjes së lidhjes molekulare, dekompozimit ose degradimit të materialeve të pastrimit, fazës. Shpërthimi, pastrimi i materialeve gazifikimi, jonizimi i menjëhershëm, gjenerimi i plazmës.
(1)Pastrim me lazer me ndihmën e filmit të lëngshëm
Mekanizmi i metodës ka kryesisht avullimin dhe dridhjen e vlimit të filmit të lëngshëm, etj. Përdorimi i nevojës për të zgjedhur gjatësinë e përshtatshme të valës së lazerit, në një mënyrë për të kompensuar mungesën e presionit të ndikimit në procesin e pastrimit të ablacionit me lazer, mund të përdoret për të hequr disa nga më të vështirat për të hequr objektin e pastrimit.
Siç tregohet në figurën më poshtë, filmi i lëngshëm (ujë, etanol ose lëngje të tjera) mbulohet paraprakisht në sipërfaqen e objektit të pastrimit dhe më pas përdorni lazerin për ta rrezatuar atë. Filmi i lëngshëm thith energjinë lazer që rezulton në një shpërthim të fortë të mediave të lëngshme, shpërthimi i lëvizjes me shpejtësi të lartë të lëngut të vluar, transferimi i energjisë në materialet e pastrimit të sipërfaqes, forca e lartë shpërthyese kalimtare është e mjaftueshme për të hequr papastërtitë e sipërfaqes për të arritur qëllimet e pastrimit.
Metoda e pastrimit me lazer me ndihmën e filmit të lëngshëm ka dy disavantazhe.
Procesi i rëndë dhe i vështirë për t'u kontrolluar procesi.
Për shkak të përdorimit të filmit të lëngshëm, përbërja kimike e sipërfaqes së nënshtresës pas pastrimit është e lehtë për t'u ndryshuar dhe gjeneruar substanca të reja.
(1)Metoda e pastrimit të llojit të valës së goditjes me lazer
Qasja dhe mekanizmi i procesit është shumë i ndryshëm nga dy të parat, mekanizmi është kryesisht heqja e forcës së valës së goditjes, objektet e pastrimit janë kryesisht grimca, kryesisht për heqjen e grimcave (nën-mikron ose nanoshkallë). Kërkesat e procesit janë shumë strikte, si për të siguruar aftësinë për të jonizuar ajrin, por edhe për të ruajtur një distancë të përshtatshme midis lazerit dhe nënshtresës për të siguruar që veprimi mbi grimcat e forcës së ndikimit të jetë mjaft i madh.
Diagrami skematik i procesit të pastrimit të valës së goditjes me lazer është paraqitur më poshtë, lazeri është paralel me drejtimin e sipërfaqes së nënshtresës, dhe nënshtresa nuk bie në kontakt. Lëvizni pjesën e punës ose kokën e lazerit për të rregulluar fokusin lazer në grimcën afër daljes së lazerit, do të ndodhë pika qendrore e fenomenit të jonizimit të ajrit, duke rezultuar në valë goditëse, valë goditëse në zgjerimin e shpejtë të zgjerimit sferik dhe shtrirë në kontakt. me grimcat. Kur momenti i komponentit tërthor të valës goditëse në grimcë është më i madh se momenti i komponentit gjatësor dhe forca e ngjitjes së grimcave, grimca do të hiqet me rrotullim.
Teknologjia e pastrimit me lazer
Mekanizmi i pastrimit me lazer bazohet kryesisht në sipërfaqen e objektit pas thithjes së energjisë lazer, ose avullimit dhe avullimit, ose zgjerimit të menjëhershëm termik për të kapërcyer adsorbimin e grimcave në sipërfaqe, në mënyrë që objekti nga sipërfaqja, dhe më pas të arrijë qëllimi i pastrimit.
Përmbledhur përafërsisht si: 1. zbërthimi i avullit me lazer, 2. zhveshja me lazer, 3. zgjerimi termik i grimcave të papastërtive, 4. dridhja e sipërfaqes së nënshtresës dhe dridhja e grimcave në katër aspekte
Krahasuar me procesin tradicional të pastrimit, teknologjia e pastrimit me lazer ka karakteristikat e mëposhtme.
1. Bëhet fjalë për pastrim "të thatë", pa tretësirë pastrimi apo solucione të tjera kimike dhe pastërtia është shumë më e lartë se procesi i pastrimit kimik.
2. Shtrirja e heqjes së papastërtive dhe diapazoni i aplikueshëm i nënshtresës është shumë i gjerë, dhe
3. Nëpërmjet rregullimit të parametrave të procesit lazer, nuk mund të dëmtojë sipërfaqen e substratit në bazë të heqjes efektive të ndotësve, sipërfaqja është aq e mirë sa e re.
4. Pastrimi me lazer mund të jetë lehtësisht i automatizuar.
5. Pajisjet e dekontaminimit me laser mund të përdoren për një kohë të gjatë, me kosto të ulët operative.
6. Teknologjia e pastrimit me lazer është një: jeshile: procesi i pastrimit, eliminimi i mbeturinave është një pluhur i ngurtë, madhësia e vogël, e lehtë për t'u ruajtur, në thelb nuk do të ndotin mjedisin.
Në vitet 1980, zhvillimi i shpejtë i industrisë së gjysmëpërçuesve në sipërfaqen e grimcave të ndotjes së maskës së meshës së silikonit të teknologjisë së pastrimit shtroi kërkesa më të larta, pika kryesore është të kapërceni ndotjen e mikro-grimcave dhe substratit midis forcës së madhe të absorbimit. , pastrimi tradicional kimik, pastrimi mekanik, metodat e pastrimit me ultratinguj nuk janë në gjendje të plotësojnë kërkesën, dhe pastrimi me lazer mund të zgjidhë probleme të tilla të ndotjes, kërkimet dhe aplikimet e lidhura janë zhvilluar me shpejtësi.
Në vitin 1987, shfaqja e parë e aplikimit për patentë për pastrimin me lazer. Në vitet 1990, Zapka aplikoi me sukses teknologjinë e pastrimit me lazer në procesin e prodhimit të gjysmëpërçuesve për të hequr mikro-grimcat nga sipërfaqja e maskës, duke realizuar aplikimin e hershëm të teknologjisë së pastrimit me lazer në fushën industriale. 1995, studiuesit përdorën një lazer 2 kW TEA-CO2 për të arritur me sukses pastrimin e heqjes së bojës së trupit të avionit.
Pas hyrjes në shekullin e 21-të, me zhvillimin me shpejtësi të lartë të lazerëve me puls ultra të shkurtër, kërkimet vendase dhe të huaja dhe aplikimi i teknologjisë së pastrimit me lazer u rrit gradualisht, duke u fokusuar në sipërfaqen e materialeve metalike, aplikimet tipike të huaja janë heqja e bojës së trupit të avionëve, myku. Degreasimi i sipërfaqes, heqja e karbonit të brendshëm të motorit dhe pastrimi i sipërfaqes së nyjeve përpara saldimit. US Edison Welding Instituti i pastrimit lazer të avionit luftarak FG16, kur fuqia lazer prej 1 kW, vëllimi i pastrimit prej 2.36 cm3 në minutë.
Vlen të përmendet se hulumtimi dhe aplikimi i heqjes së bojës me lazer të pjesëve të avancuara të përbërë është gjithashtu një pikë e nxehtë. Marina e SHBA HG53, tehet e helikës së helikopterit HG56 dhe bishti i sheshtë i avionit luftarak F16 dhe sipërfaqe të tjera të përbëra janë realizuar aplikime për heqjen e bojës me lazer, ndërsa materialet e përbëra të Kinës në aplikimet e avionëve janë vonë, kështu që një hulumtim i tillë është në thelb i zbrazët.
Përveç kësaj, përdorimi i teknologjisë së pastrimit me lazer për trajtimin e sipërfaqes së përbërë CFRP të nyjës përpara ngjitjes për të përmirësuar forcën e nyjës është gjithashtu një nga fokusi aktual i kërkimit. përshtatni kompaninë e lazerit në linjën e prodhimit të makinave Audi TT për të siguruar pajisje pastrimi me lazer me fibra për të pastruar sipërfaqen e filmit oksid të kornizës së derës së lehtë të aliazhit të aluminit. Rolls G Royce UK përdori pastrim me lazer për të pastruar filmin oksid në sipërfaqen e komponentëve të motorit aero titani.
Teknologjia e pastrimit me lazer është zhvilluar me shpejtësi në dy vitet e fundit, pavarësisht nëse janë parametrat e procesit të pastrimit me lazer dhe mekanizmi i pastrimit, kërkimi i objekteve të pastrimit apo aplikimi i kërkimit ka bërë përparim të madh. Teknologjia e pastrimit me laser, pas shumë hulumtimeve teorike, fokusi i kërkimit të saj është vazhdimisht i njëanshëm drejt aplikimit të kërkimit, dhe në aplikimin e rezultateve premtuese. Në të ardhmen, teknologjia e pastrimit me lazer në mbrojtjen e relikteve kulturore dhe veprave të artit do të përdoret më gjerësisht dhe tregu i saj është shumë i gjerë. Me zhvillimin e shkencës dhe teknologjisë, aplikimi i teknologjisë së pastrimit me lazer në industri po bëhet realitet, dhe fusha e aplikimit po bëhet gjithnjë e më e gjerë.
Kompania e automatizimit me lazer Maven fokusohet në industrinë e lazerit për 14 vjet, ne jemi të specializuar në shënjimin me lazer, ne kemi makinë pastrimi me lazer të kabinetit të makinës, makinë pastrimi me lazer të karrocave, makinë për pastrimin e shpinës me lazer dhe makinë pastrimi lazer tre në një, përveç kësaj, ne gjithashtu kemi Makinë saldimi me lazer, makinë prerëse lazer dhe makinë gdhendjeje me lazer, nëse jeni të interesuar për makinën tonë, mund të na ndiqni dhe mos ngurroni të na kontaktoni.
Koha e postimit: Nëntor-14-2022
