Sviluppo e principio di pulizia del laser
I metodi di pulizia industriali tradizionali pricipalmente comprendono l'acqua ad alta pressione, la macinazione ultrasonica e meccanica chimica del reagente, ma questi metodi di pulizia hanno i problemi di danno il substrato, il luogo di lavoro difficile, l'inquinamento, la pulizia incompleta ad alcune posizioni e di alto costo di pulizia. Con l'aggravamento di inquinamento ambientale, gli studiosi dappertutto attivamente stanno sviluppando le nuove tecnologie non inquinanti con risparmio energetico, protezione dell'ambiente ed alta efficienza. Poiché la tecnologia non inquinante del laser presenta molti vantaggi, quale danno basso dei materiali di matrice, di alta accuratezza di pulizia, di emissione zero e di nessun inquinamento, gradualmente è stimata e favorita dall'accademia e dall'industria. C'è senza dubbio che l'applicazione di tecnologia non inquinante del laser alla pulizia della sporcizia della superficie di metallo ha una prospettiva molto vasta.
Storia di sviluppo e situazione attuale di tecnologia non inquinante del laser
Negli anni 60, il fisico famoso Schawlow in primo luogo ha proposto il concetto di pulizia del laser e poi ha applicato la tecnologia alla riparazione ed alla manutenzione dei libri antichi. La gamma di decontaminazione di pulizia straniera del laser è molto ampia, dallo strato di ruggine spesso alle particelle fini sulla superficie dell'oggetto, compreso la pulizia delle reliquie e opere d'arte culturali, la rimozione della sporcizia di gomma sulla superficie della muffa della gomma, la rimozione degli agenti inquinanti dell'olio siliconico sulla superficie del film dell'oro e pulizia di alta precisione dell'industria della microelettronica. In Cina, la tecnologia non inquinante del laser realmente ha cominciato nel 2004. La Cina ha cominciato ad investire molte risorse umane e materiali per rinforzare la ricerca su tecnologia non inquinante del laser. Durante i dieci anni recenti, con lo sviluppo dei laser avanzati, dai laser ad anidride carbonica inefficienti ed ingombranti ai laser leggeri e compatti della fibra; Dal laser continuo dell'uscita al laser di nanosecondo, di picosecondo e di impulso di scarsità di femtosecondo; Da uscita leggera visibile alla luce infrarossa dell'onda lunga ed all'uscita di luce ultravioletta delle onde corte… I laser hanno fatto un salto nell'uscita di energia, nella lunghezza d'onda, nella qualità del laser e nell'efficienza di conversione di energia. Lo sviluppo del laser promuove naturalmente lo sviluppo rapido di tecnologia non inquinante del laser. La tecnologia non inquinante del laser ha raggiunto i risultati fruttuosi nella teoria e nell'applicazione.
Principio di tecnologia non inquinante del laser
Il processo di pulizia del laser pulsato dipende dalle caratteristiche dell'impulso ottico generato dal laser ed è basato sulla reazione photophysical causata dall'interazione fra il fascio, il laser di impulso di scarsità e lo strato di inquinamento ad alta intensità. Il suo principio fisico può essere riassunto come segue:
) il fascio emesso dal laser è assorbito dallo strato di inquinamento sulla superficie da trattare;
b) l'assorbimento di grandi forme di energia rapidamente che espandono il plasma (altamente ha ionizzato il gas instabile) e produce le onde di urto;
c) l'onda di urto trasforma gli agenti inquinanti nei frammenti ed è rimossa;
d) la larghezza di impulso luminoso deve essere abbastanza breve evitare l'accumulazione del calore che distrugge la superficie trattata;
e) gli esperimenti indicano che quando ci sono gli ossidi sulla superficie di metallo, il plasma si presenta sulla superficie di metallo.
Il plasma è generato soltanto quando la densità di energia è superiore alla soglia, che dipende dallo strato contaminato o strato dell'ossido ha rimosso. Questo effetto di soglia è molto importante per efficace pulizia mentre assicura la sicurezza del materiale del substrato. C'è una seconda soglia per l'emergenza di plasma. Se la densità di energia supera questa soglia, il materiale di base si distruggerà. Per efficacemente pulire il materiale del substrato sui locali di assicurazione della sicurezza del materiale del substrato, i parametri del laser devono essere regolato secondo la situazione, di modo che la densità di energia dell'impulso ottico è rigorosamente fra le due soglie.
Vantaggi di pulizia del laser
Rispetto ai metodi di pulizia tradizionali quale pulizia meccanica di attrito, la pulizia chimica di corrosione, la forte pulizia solida liquida di impatto e la pulizia ultrasonica ad alta frequenza, pulizia del laser presenta cinque ovvi vantaggi:
- Vantaggi di protezione dell'ambiente: la pulizia del laser è un metodo di pulizia «verde». Non deve usare alcuni agente chimico e soluzione di pulizia. Lo spreco pulito è polvere basicamente solida, piccolo volume, facili da immagazzinare, riciclabili, nessuna reazione fotochimica e nessun inquinamento.
- Vantaggio di effetto: il metodo di pulizia tradizionale è spesso pulizia del contatto, che ha forza meccanica sulla superficie dell'oggetto pulito, danni la superficie dell'oggetto o il medium di pulizia è attaccato alla superficie dell'oggetto pulito, che non può essere rimosso e non produce l'inquinamento secondario. L'effetto senza contatto e del non termale della non macinazione, di pulizia del laser non danneggierà il substrato, di modo che questi problemi possono essere risolti.
- Vantaggio di controllo: il laser può essere trasmesso attraverso fibra ottica e cooperare con il manipolatore ed il robot per realizzare convenientemente l'operazione a distanza. Può pulire le parti che non sono accessibili con i metodi tradizionali, che possono assicurare la sicurezza del personale in alcuni posti pericolosi.
- Vantaggio della convenienza: la pulizia del laser può rimuovere i vari tipi di agenti inquinanti sulla superficie di vari materiali e raggiungere la pulizia che la pulizia convenzionale non può raggiungere. Può anche pulire selettivamente gli agenti inquinanti sulla superficie del materiale senza danneggiare la superficie del materiale.
- Vantaggio di costo: la pulizia del laser è veloce, efficiente e salva il tempo; In questa fase, sebbene l'investimento di una volta nell'acquisto del sistema di pulizia del laser sia alto nella fase iniziale, il sistema di pulizia può essere usato stabile a lungo ed ha costo di operazione basso. Più d'importanza, può realizzare facilmente l'operazione automatica. Può essere preveduto che il costo del sistema di pulizia del laser notevolmente sarà ridotto in futuro, in modo da più ulteriormente ridurre le spese per tecnologia non inquinante del laser dell'utilizzazione.
I metodi di pulizia del laser possono essere divisi nelle seguenti tre categorie:
1. Lavaggio a secco del laser
La radiazione laser è usata per decontaminazione diretta. Dopo che il laser è assorbito dagli oggetti o dalle particelle di sporcizia, produrrà la vibrazione, in modo da separare la matrice e gli agenti inquinanti. Ci sono due modi principali rimuovere le particelle di sporcizia nel lavaggio a secco del laser: uno è l'espansione termica istantanea della superficie del substrato, con conseguente vibrazione, di modo che le particelle hanno adsorbito sulla superficie possono essere rimosse. L'altro è che le particelle lasciano la superficie del substrato dovuto l'espansione termica delle particelle stesse.
2. Pulizia bagnata del laser
La pulizia bagnata del laser è di riguardare uniformemente uno strato del film medio liquido sulla superficie del substrato da pulire e poi di rimuovere le macchie con radiazione laser. Secondo l'assorbimento del laser dal film e dal substrato dielettrici, la pulizia bagnata può essere divisa in forte assorbimento del substrato, in forte assorbimento dielettrico del film ed in assorbimento comune del substrato dielettrico del film. Durante il forte assorbimento della matrice, dopo che la matrice assorbe l'energia del laser, il calore è trasferito al film medio liquido, lo strato liquido all'interfaccia fra la matrice ed il liquido è surriscaldato e bollente e lo strato liquido e le macchie sono rimossi insieme.
3. Laser + depurazione dei gas inerte
Allo stesso tempo di radiazione laser, il gas inerte è soffiato alla superficie del pezzo in lavorazione. Quando gli agenti inquinanti sono spogliati dalla superficie, sono soffiati lontano dalla superficie da gas per evitare l'inquinamento e l'ossidazione della superficie pulita.
Campi di applicazione di pulizia del laser
Con lo sviluppo di tecnologia non inquinante del laser, la tecnologia non inquinante del laser è stata diffusa a molte industrie nell'applicazione industriale, come indicato qui sotto:
- Campo microelettronico: componenti a semiconduttore, dispositivi microelettronici, modelli di memoria, ecc.;
- Campo della protezione della reliquia culturale: sculture, bronzi, vetro, pitture a olio e murali di pietra;
- Pulizia abrasiva: muffa di gomma, muffa composita, forma metallica, ecc.;
- Trattamento di superficie: trattamento idrofilo, rugosità della superficie, trattamento della saldatura prima e dopo saldatura, ecc;
- Pittura e rimozione della ruggine: aerei, navi, armi ed attrezzature, ponti, contenitori a pressione del metallo, condutture del metallo, ecc; Parti degli aerei, parti elettriche del prodotto, ecc.;
- Altro: Graffiti, rullo di stampa, parete esterna della costruzione, industria nucleare, ecc. urbani.
La pulizia del laser si trasformerà nella tendenza generale dello sviluppo di pulizia del mercato. Sebbene attualmente, la pulizia del laser non possa completamente sostituire la tecnologia non inquinante tradizionale, con il progresso di scienza e tecnologia e del miglioramento dei requisiti di protezione dell'ambiente, la pulizia del laser si trasformerà nella tendenza generale dello sviluppo del mercato di pulizia globale. Sviluppando i nuovi sistemi ed attrezzature di pulizia del laser ed ottimizzando il processo di pulizia, migliorando l'efficienza di pulizia, riducendo il costo di pulizia, riducendo il danno della superficie da pulire e realizzando il verde, il processo di pulizia efficiente ed automatico della superficie di metallo deve essere la richiesta del mercato a termine. L'attrezzatura il Co., srl di Shenzhen Herolaser è un'impresa impegnata nella R & S, nella produzione e nelle vendite delle macchine di pulizia del laser. Attualmente, le macchine di pulizia del laser di impulso 100W-2000W lanciate da Herolaser nel campo di pulizia del laser sono state ampiamente usate nei campi del trattamento di superficie, rimozione della ruggine di pulizia della muffa, della pittura ed e l'altro transito di fabbricazione, dell'automobile e della ferrovia dell'hardware.