De afgelopen jaren is laserreiniging een van de onderzoekshotspots geworden op het gebied van industriële productie. Het onderzoek omvat het proces, de theorie, de apparatuur en de toepassingen. In industriële toepassingen is de laserreinigingstechnologie in staat geweest om op betrouwbare wijze een groot aantal verschillende substraatoppervlakken te reinigen, objecten te reinigen zoals staal, aluminium, titanium, glas en composietmaterialen, enz., toepassingsindustrieën zoals lucht- en ruimtevaart, luchtvaart, scheepvaart, hogesnelheids- spoor-, automobiel-, schimmel-, kernenergie- en maritieme en andere gebieden.
Laserreinigingstechnologie, die dateert uit de jaren zestig, heeft de voordelen van een goed reinigend effect, een breed scala aan toepassingen, hoge precisie, contactloos en toegankelijkheid. In de industriële productie, productie en onderhoud en op andere gebieden zijn er veel toepassingsmogelijkheden. Verwacht wordt dat ze de traditionele reinigingsmethoden geheel of gedeeltelijk zullen vervangen en de meest veelbelovende groene reinigingstechnologie van de 21e eeuw zullen worden.
Laserreinigingsmethode
Het laserreinigingsproces is zeer complex en omvat een verscheidenheid aan mechanismen voor materiaalverwijdering. Voor een laserreinigingsmethode kan het reinigingsproces tegelijkertijd bestaan uit verschillende mechanismen, die voornamelijk te wijten zijn aan de interactie tussen de laser en het materiaal, waaronder de ablatie van het materiaaloppervlak, ontleding, ionisatie, degradatie, smelten, verbranding, verdamping, trillingen, sputteren, uitzetting, krimp, explosie, afbladderen, afstoten en andere fysische en chemische veranderingen. proces.
Momenteel zijn er hoofdzakelijk drie typische laserreinigingsmethoden: laserablatiereiniging, laserreiniging met vloeibare film en laserschokgolfreinigingsmethoden.
Laserablatie-reinigingsmethode
De belangrijkste methodologische mechanismen zijn thermische expansie, verdamping, ablatie en fase-explosie. De laser werkt rechtstreeks op het materiaal dat van het oppervlak van het substraat moet worden verwijderd en de omgevingsomstandigheden kunnen lucht, ijl gas of vacuüm zijn. De bedrijfsomstandigheden zijn eenvoudig en worden het meest gebruikt om een verscheidenheid aan coatings, verven, deeltjes of vuil te verwijderen. Het onderstaande diagram toont het procesdiagram voor de laserablatie-reinigingsmethode.
Wanneer de laserbestraling op het oppervlak van het materiaal, het substraat en de reinigingsmaterialen de eerste thermische uitzetting veroorzaken. Met de toename van de laserinteractietijd met het reinigingsmateriaal, als de temperatuur lager is dan de cavitatiedrempel van het reinigingsmateriaal, leidt het reinigingsmateriaal alleen fysiek veranderingsproces, het verschil tussen het reinigingsmateriaal en de thermische uitzettingscoëfficiënt van het substraat leidt tot druk op het grensvlak Als het reinigingsmateriaal knikt, van het oppervlak van het substraat scheurt, barst, mechanisch breekt, door trillingen wordt verbrijzeld, enz., wordt het reinigingsmateriaal door middel van een straal verwijderd of van het substraatoppervlak gestript.
Als de temperatuur hoger is dan de vergassingsdrempeltemperatuur van het reinigingsmateriaal, zijn er twee situaties: 1) de ablatiedrempel van het reinigingsmateriaal is lager dan die van het substraat; 2) de ablatiedrempel van het reinigingsmateriaal is groter dan die van het substraat.
Deze twee gevallen van reinigingsmaterialen zijn smelten, cavitatie en ablatie en andere fysisch-chemische veranderingen. Het reinigingsmechanisme is complexer, naast thermische effecten, maar kan ook reinigingsmaterialen en substraten omvatten tussen het breken van de moleculaire binding, de afbraak of degradatie van reinigingsmaterialen, fase explosie, schoonmaakmiddelen, vergassing, onmiddellijke ionisatie, vorming van plasma.
(1)Laserreiniging met vloeibare film
Het methodemechanisme heeft hoofdzakelijk kokende verdamping en trillingen van de vloeistoffilm, enz.. Het gebruik van de noodzaak om de juiste lasergolflengte te kiezen, op een manier om het gebrek aan impactdruk in het laserablatie-reinigingsproces te compenseren, kan worden gebruikt om sommige van de moeilijker om het schoonmaakobject te verwijderen.
Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, wordt de vloeistoffilm (water, ethanol of andere vloeistoffen) vooraf bedekt met het oppervlak van het reinigingsobject en wordt vervolgens de laser gebruikt om het te bestralen. Vloeibare film absorbeert laserenergie, wat resulteert in een sterke explosie van vloeibare media, de explosie van kokende vloeistof met hoge snelheid, de energieoverdracht naar de oppervlaktereinigingsmaterialen, hoge voorbijgaande explosieve kracht is voldoende om het oppervlaktevuil te verwijderen om reinigingsdoeleinden te bereiken.
De vloeistoffilm-ondersteunde laserreinigingsmethode heeft twee nadelen.
Omslachtig proces en moeilijk te controleren.
Door het gebruik van vloeistoffilm is de chemische samenstelling van het substraatoppervlak na reiniging eenvoudig te veranderen en nieuwe stoffen te genereren.
(1)Reinigingsmethode met laserschokgolf
Procesbenadering en mechanisme verschillen sterk van de eerste twee, het mechanisme bestaat voornamelijk uit het verwijderen van schokgolfkracht, het reinigen van objecten bestaat voornamelijk uit deeltjes, voornamelijk voor het verwijderen van deeltjes (submicron- of nanoschaal). De procesvereisten zijn zeer streng, zowel om ervoor te zorgen dat de lucht kan worden geïoniseerd, maar ook om een geschikte afstand tussen de laser en het substraat te behouden om ervoor te zorgen dat de impactkracht op de deeltjes groot genoeg is.
Het schematische diagram van het laserschokgolfreinigingsproces wordt hieronder weergegeven, waarbij de laser parallel loopt aan de richting van het substraatoppervlak en het substraat niet in contact komt. Verplaats het werkstuk of de laserkop om de laserfocus aan te passen aan het deeltje in de buurt van de laseruitvoer. Het brandpunt van het luchtionisatiefenomeen zal optreden, resulterend in schokgolven, schokgolven voor de snelle expansie van de sferische expansie en uitgebreid tot contact met de deeltjes. Wanneer het moment van de transversale component van de schokgolf op het deeltje groter is dan het moment van de longitudinale component en de deeltjesadhesiekracht, zal het deeltje door rollen worden verwijderd.
Laserreinigingstechnologie
Het laserreinigingsmechanisme is voornamelijk gebaseerd op het oppervlak van het object na de absorptie van laserenergie, of verdamping en vervluchtiging, of onmiddellijke thermische uitzetting om de adsorptie van deeltjes op het oppervlak te overwinnen, zodat het object van het oppervlak komt en vervolgens de doel van het schoonmaken.
Grofweg samengevat als: 1. laserdampontleding, 2. laserstrippen, 3. thermische uitzetting van vuildeeltjes, 4. substraatoppervlaktrilling en deeltjestrilling vier aspecten
Vergeleken met het traditionele reinigingsproces heeft laserreinigingstechnologie de volgende kenmerken.
1. Het is een "droge" reiniging, geen reinigingsoplossing of andere chemische oplossingen, en de reinheid is veel hoger dan het chemische reinigingsproces.
2. De reikwijdte van het verwijderen van vuil en het toepasselijke substraatbereik is zeer breed, en
3. Door de regeling van laserprocesparameters kan het oppervlak van het substraat niet worden beschadigd, op basis van effectieve verwijdering van verontreinigingen, is het oppervlak zo goed als nieuw.
4. Laserreiniging kan eenvoudig geautomatiseerd worden.
5. Laserdecontaminatieapparatuur kan lange tijd worden gebruikt, lage bedrijfskosten.
6. Laserreinigingstechnologie is een: groen: reinigingsproces, afval elimineren is een vast poeder, klein formaat, gemakkelijk op te slaan, zal in principe het milieu niet vervuilen.
In de jaren tachtig stelde de snelle ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie op het oppervlak van de siliciumwafelmaskerverontreinigingsdeeltjes van de reinigingstechnologie hogere eisen, het belangrijkste punt is het overwinnen van de verontreiniging van microdeeltjes en het substraat tussen de grote adsorptiekracht Omdat de traditionele chemische reiniging, mechanische reiniging en ultrasone reinigingsmethoden niet aan de vraag kunnen voldoen, en laserreiniging dergelijke vervuilingsproblemen kan oplossen, zijn gerelateerd onderzoek en toepassingen snel ontwikkeld.
In 1987 verscheen voor het eerst de patentaanvraag op laserreiniging. In de jaren negentig paste Zapka met succes laserreinigingstechnologie toe op het productieproces van halfgeleiders om microdeeltjes van het oppervlak van het masker te verwijderen, waarmee hij de vroege toepassing van laserreinigingstechnologie op industrieel gebied realiseerde. In 1995 gebruikten onderzoekers een TEA-CO2-laser van 2 kW om met succes de verfverwijdering van vliegtuigrompen te reinigen.
Na het betreden van de 21e eeuw, met de snelle ontwikkeling van ultrakorte pulslasers, namen binnen- en buitenlands onderzoek en de toepassing van laserreinigingstechnologie geleidelijk toe, waarbij de nadruk lag op het oppervlak van metalen materialen. Typische buitenlandse toepassingen zijn het verwijderen van verf van vliegtuigrompen, schimmelvorming oppervlakteontvetten, interne koolstofverwijdering van de motor en oppervlaktereiniging van verbindingen vóór het lassen. US Edison Welding Institute laserreiniging van het FG16 gevechtsvliegtuig, wanneer het laservermogen van 1 kW, het reinigingsvolume van 2,36 cm3 per minuut.
Vermeldenswaard is dat het onderzoek en de toepassing van laserverfverwijdering van geavanceerde composietonderdelen ook een belangrijke hotspot is. De HG53-, HG56-helikopterpropellerbladen van de Amerikaanse marine en de platte staart van de F16-straaljager en andere composietoppervlakken zijn al gerealiseerd met laserverfverwijderingstoepassingen, terwijl de Chinese composietmaterialen in vliegtuigtoepassingen laat zijn, dus dergelijk onderzoek is feitelijk in de blanco.
Bovendien is het gebruik van laserreinigingstechnologie bij de CFRP-composietoppervlaktebehandeling van het gewricht vóór het lijmen om de sterkte van het gewricht te verbeteren ook een van de huidige onderzoeksfocus. laserbedrijf aanpassen aan de Audi TT-autoproductielijn om fiberlaserreinigingsapparatuur te leveren om het oppervlak van de lichtgewicht aluminiumlegering deurkozijnoxidefilm te reinigen. Rolls G Royce UK gebruikte laserreiniging om de oxidefilm op het oppervlak van titanium vliegtuigmotoronderdelen te reinigen.
Laserreinigingstechnologie heeft zich de afgelopen twee jaar snel ontwikkeld, of het nu gaat om de laserreinigingsprocesparameters en het reinigingsmechanisme, het reinigen van objectonderzoek of de toepassing van onderzoek heeft grote vooruitgang geboekt. Laserreinigingstechnologie Na veel theoretisch onderzoek is de focus van het onderzoek voortdurend gericht op de toepassing van onderzoek en op de toepassing van veelbelovende resultaten. In de toekomst zal laserreinigingstechnologie voor de bescherming van culturele relikwieën en kunstwerken op grotere schaal worden gebruikt, en de markt ervan is zeer breed. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie wordt de toepassing van laserreinigingstechnologie in de industrie een realiteit en wordt het toepassingsgebied steeds uitgebreider.
Maven laserautomatiseringsbedrijf richt zich al 14 jaar op de laserindustrie, wij zijn gespecialiseerd in lasermarkering, we hebben een laserreinigingsmachine voor de machinekast, een laserreinigingsmachine voor trolleytassen, een laserreinigingsmachine voor rugzakken en een drie-in-één laserreinigingsmachine. Daarnaast hebben we ook laserlasmachine, lasersnijmachine en lasermarkeergraveermachine, als u geïnteresseerd bent in onze machine, kunt u ons volgen en gerust contact met ons opnemen.
Posttijd: 14-nov-2022
