Die Laserreinigung ist eine wirksame Methode, um die feste Oberfläche verschiedener Materialien und Größen von Schmutzpartikeln und Filmschichten zu entfernen. Durch die hohe Helligkeit und die gute Ausrichtung des kontinuierlichen oder gepulsten Lasers, durch optische Fokussierung und Punktformung zur Bildung einer spezifischen Punktform und Energieverteilung des Laserstrahls, der auf die Oberfläche des zu reinigenden kontaminierten Materials gestrahlt wird, absorbieren die anhaftenden kontaminierenden Materialien den Laser Energie erzeugt eine Reihe komplexer physikalischer und chemischer Prozesse wie Vibration, Schmelzen, Verbrennung und sogar Vergasung und entfernt schließlich die Verunreinigung von der Oberfläche des Materials. Auch wenn die Lasereinwirkung auf der gereinigten Oberfläche erfolgt, wird die überwiegende Mehrheit reflektiert Wenn das Substrat ausgeschaltet ist, wird es keinen Schaden anrichten, um den Reinigungseffekt zu erzielen.Das folgende Bild: Entfernung und Reinigung der Gewindeoberfläche von Rost.
Die Laserreinigung kann nach verschiedenen Klassifizierungsstandards klassifiziert werden. Da der Laserreinigungsprozess auf der Substratoberfläche mit einem Flüssigkeitsfilm bedeckt ist, wird er in trockene Laserreinigung und nasse Laserreinigung unterteilt. Ersteres ist die direkte Bestrahlung der verunreinigten Oberfläche des Lasers, letzteres muss auf die Laserreinigungsoberfläche mit Feuchtigkeit oder einem Flüssigkeitsfilm aufgetragen werden. Nasse Laserreinigung mit hoher Effizienz, aber die Laser-Nassreinigung erfordert eine manuelle Beschichtung des Flüssigkeitsfilms, was erfordert, dass sich die Zusammensetzung des Flüssigkeitsfilms nicht ändern kann, die Art des Substratmaterials selbst ändert sich. Daher weist die Nasslaserreinigung im Vergleich zur Trockenlaserreinigungstechnologie einige Einschränkungen hinsichtlich des Anwendungsbereichs auf. Die trockene Laserreinigung ist derzeit die am weitesten verbreitete Laserreinigungsmethode, bei der der Laserstrahl die Oberfläche des Werkstücks direkt bestrahlt, um Partikel und dünne Schichten zu entfernen.
LaserDry Clehnend
Das Grundprinzip der Laser-Trockenreinigung besteht darin, dass die Partikel und das Materialsubstrat durch Laserbestrahlung die absorbierte Lichtenergie augenblicklich in Wärme umwandeln, was zu einer sofortigen thermischen Ausdehnung des Partikels oder Substrats oder beider führt und zwischen dem Partikel und dem Substrat sofort eine Beschleunigung erzeugt. Die durch die Beschleunigung erzeugte Kraft überwindet die Adsorption zwischen dem Partikel und dem Substrat, so dass sich das Partikel von der Substratoberfläche löst.
Entsprechend den unterschiedlichen Absorptionsmethoden der Laser-Trockenreinigung kann die Laser-Trockenreinigung in die folgenden zwei Hauptformen unterteilt werden:
1.Foder der Schmelzpunkt ist höher als das Ausgangsmaterial (oder Unterschiede in der Laserabsorptionsrate) der Staubpartikel: Partikel absorbieren Laserstrahlung stärker als die Absorption des Substrats (a) oder umgekehrt (b), dann absorbieren die Partikel Laserlicht Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt, was zu einer Wärmeausdehnung der Partikel führt. Obwohl der Betrag der Wärmeausdehnung sehr gering ist, erfolgt die Wärmeausdehnung jedoch in einem sehr kurzen Zeitraum, sodass es zu einer enormen augenblicklichen Beschleunigung auf dem Substrat kommt Durch die Gegenwirkung des Substrats auf die Partikel muss die Kraft die gegenseitige Adsorptionskraft überwinden, sodass sich die Partikel vom Substrat lösen, das Prinzip des schematischen Diagramms, wie in Abbildung 1 dargestellt.
2. Für den niedrigeren Siedepunkt des Schmutzes: Oberflächenschmutz absorbiert direkt Laserenergie, sofortige Hochtemperatur-Siedeverdampfung, direkte Verdampfung zur Entfernung des Schmutzes, das Prinzip wie in Abbildung 2 dargestellt.
LaserWet ClehnendPPrinzip
Die Laser-Nassreinigung wird auch als Laser-Dampfreinigung bezeichnet. Im Gegensatz zur Trockenreinigung erfolgt die Nassreinigung in Anwesenheit einer dünnen Schicht eines einige Mikrometer dicken Flüssigkeitsfilms oder Medienfilms auf der Oberfläche der zu reinigenden Teile, wobei der Flüssigkeitsfilm durch Laserbestrahlung erzeugt wird Die Temperatur des Flüssigkeitsfilms steigt sofort an und erzeugt eine große Anzahl von Blasen, die zur Vergasungsreaktion führen. Die Vergasungsexplosion wird durch den Aufprall von Partikeln und Substrat erzeugt, um die Adsorptionskraft zwischen ihnen zu überwinden. Je nach Partikel, Flüssigkeitsfilm und Substrat ist der Absorptionskoeffizient der Laserwellenlänge unterschiedlich. Die Laser-Nassreinigung kann in drei Arten unterteilt werden.
1.Starke Absorption der Laserenergie durch das Substrat
Bei der Laserbestrahlung des Substrats und des Flüssigkeitsfilms ist die Absorption des Lasers durch das Substrat viel größer als die des Flüssigkeitsfilms, sodass an der Grenzfläche zwischen dem Substrat und dem Flüssigkeitsfilm eine explosionsartige Verdampfung auftritt, wie in der Abbildung unten dargestellt. Theoretisch gilt: Je kürzer die Impulsdauer, desto leichter kann an der Verbindungsstelle Überhitzung erzeugt werden, was zu einer größeren Explosionswirkung führt.
2. Starke Absorption der Laserenergie durch die Flüssigkeitsmembran
Das Prinzip dieser Reinigung besteht darin, dass der Flüssigkeitsfilm den größten Teil der Laserenergie absorbiert und es zu einer explosionsartigen Verdampfung auf der Oberfläche des Flüssigkeitsfilms kommt, wie in der Abbildung unten dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Effizienz der Laserreinigung nicht so gut wie bei der Substratabsorption, da zu diesem Zeitpunkt die Explosion auf der Oberfläche des Flüssigkeitsfilms einwirkt. Während die Substratabsorption, Blasen und Explosionen an der Schnittstelle zwischen Substrat und Flüssigkeitsfilm auftreten, ist es durch den explosiven Aufprall leichter, die Partikel von der Substratoberfläche wegzudrücken, wodurch die Reinigungswirkung der Substratabsorption besser ist.
3.Sowohl das Substrat als auch die Flüssigkeitsmembran absorbieren gemeinsam Laserenergie
Zu diesem Zeitpunkt ist die Reinigungseffizienz sehr gering. Nach der Laserbestrahlung des Flüssigkeitsfilms wird ein Teil der Laserenergie absorbiert, die Energie wird im gesamten Flüssigkeitsfilm im Inneren verteilt, der Flüssigkeitsfilm kocht und erzeugt Blasen, die verbleibende Laserenergie durch den Flüssigkeitsfilm wird vom Untergrund absorbiert, wie in der Abbildung dargestellt. Diese Methode erfordert mehr Laserenergie, um kochende Blasen zu erzeugen, bevor es zur Explosion kommt. Daher ist die Effizienz dieser Methode sehr gering.
Nasses Laserreinigen unter Verwendung der Substratabsorption, da der Großteil der Laserenergie vom Substrat absorbiert wird, führt zu einer Überhitzung des Flüssigkeitsfilms und der Substratverbindung sowie zu Blasen an der Schnittstelle. Im Vergleich zur Trockenreinigung wird bei nasser Reinigung durch die Verwendung der Verbindungsstelle eine Blasenexplosion erzeugt Durch die Auswirkungen der Laserreinigung können Sie dem Flüssigkeitsfilm eine bestimmte Menge chemischer Substanzen und Schadstoffpartikel hinzufügen, um eine chemische Reaktion durchzuführen, um die Adsorptionskraft zwischen Partikeln und Substrat zwischen dem Material zu verringern und so die Laserschwelle zu verringern Reinigung. Daher kann die Nassreinigung die Reinigungseffizienz bis zu einem gewissen Grad verbessern, gleichzeitig gibt es jedoch gewisse Schwierigkeiten, das Einbringen eines Flüssigkeitsfilms kann zu einer neuen Verunreinigung führen und die Dicke des Flüssigkeitsfilms ist schwer zu kontrollieren.
FaktorenABeeinflussung derQQualität vonLaserClehnend
Wirkung vonLaserWavelength
Die Voraussetzung für die Laserreinigung ist die Laserabsorption. Bei der Wahl der Laserquelle müssen daher zunächst die Lichtabsorptionseigenschaften des zu reinigenden Werkstücks kombiniert und ein Laser mit geeigneter Wellenlänge als Laserlichtquelle ausgewählt werden. Darüber hinaus zeigen experimentelle Untersuchungen ausländischer Wissenschaftler, dass die Reinigung die gleichen Eigenschaften der Schadstoffpartikel aufweist: Je kürzer die Wellenlänge, desto stärker die Reinigungskapazität des Lasers und desto niedriger die Reinigungsschwelle. Es ist ersichtlich, dass, um die Materiallichtabsorptionseigenschaften der Räumlichkeiten zu erfüllen und die Wirksamkeit und Effizienz der Reinigung zu verbessern, eine kürzere Wellenlänge des Lasers als Reinigungslichtquelle gewählt werden sollte.
Wirkung vonPowerDIntensität
Bei der Laserreinigung gibt es für die Laserleistungsdichte eine obere Schädigungsschwelle und eine untere Reinigungsschwelle. In diesem Bereich gilt: Je größer die Laserleistungsdichte der Laserreinigung, desto größer die Reinigungskapazität, desto deutlicher ist der Reinigungseffekt. Daher sollte das Substratmaterial im Gehäuse nicht beschädigt werden, die Leistungsdichte des Lasers sollte möglichst hoch sein.
Wirkung vonPUlseWidth
Der Laser Die Quelle der Laserreinigung kann Dauerlicht oder gepulstes Licht sein. Gepulste Laser können eine sehr hohe Spitzenleistung liefern, sodass sie die Schwellenwertanforderungen problemlos erfüllen können. Und es wurde festgestellt, dass beim Reinigungsprozess auf dem Substrat, der durch die thermischen Effekte verursacht wird, der gepulste Lasereinfluss kleiner ist und der kontinuierliche Laser, der durch den thermischen Einfluss des Bereichs verursacht wird, größer ist.
DerEWirkung vonSEinmachenSgepinkelt undNAnzahl vonTimes
Offensichtlich ist bei der Laserreinigung die Effizienz der Reinigung umso höher, je schneller die Laserscangeschwindigkeit ist, desto seltener. Dies kann jedoch zu einer Verschlechterung des Reinigungseffekts führen. Daher sollte im eigentlichen Reinigungsanwendungsprozess die geeignete Scangeschwindigkeit und Anzahl der Scans auf der Grundlage der Materialeigenschaften des zu reinigenden Werkstücks und der Verschmutzungssituation ausgewählt werden. Auch das Scannen der Überlappungsrate usw. wirkt sich auf den Reinigungseffekt aus.
Wirkung derAHalterung vonDEfokussierung
Die Laserreinigung vor dem Laser erfolgt hauptsächlich durch eine bestimmte Kombination aus Fokussierungslinsen zur Konvergenz und dem eigentlichen Prozess der Laserreinigung. Im Allgemeinen gilt bei der Defokussierung: Je größer die Defokussierung, je größer der auf das Material gerichtete Punkt, desto größer der Punkt Je größer der Scanbereich, desto höher ist die Effizienz. Und bei der Gesamtleistung gilt mit Sicherheit: Je geringer die Defokussierung, desto größer die Leistungsdichte des Lasers, desto stärker die Reinigungskapazität.
Zusammenfassung
Da bei der Laserreinigung keine chemischen Lösungsmittel oder andere Verbrauchsstoffe zum Einsatz kommen, ist sie umweltfreundlich, sicher im Betrieb und hat sehr viele Vorteile:
1. grün und umweltfreundlich, ohne den Einsatz von Chemikalien und Reinigungslösungen,
2. Reinigungsabfälle bestehen hauptsächlich aus festem Pulver, sind klein, leicht zu sammeln und zu recyceln,
3. Der Reinigungsabfallrauch ist leicht zu absorbieren und zu handhaben, geräuscharm und schadet der persönlichen Gesundheit nicht,
4. Berührungslose Reinigung, keine Medienrückstände, keine Sekundärverschmutzung,
5. Es kann eine selektive Reinigung erreicht werden, ohne dass die Substrate beschädigt werden,
6. Kein Arbeitsmediumverbrauch, nur Stromverbrauch, niedrige Nutzungs- und Wartungskosten,
7. EEinfache Automatisierung und Reduzierung der Arbeitsintensität,
8. Geeignet für schwer zugängliche Bereiche oder Oberflächen, für gefährliche oder gefährliche Umgebungen.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.05.2023
