Ο βιομηχανικός καθαρισμός με λέιζερ είναι η διαδικασία βολής μιας δέσμης λέιζερ σε μια στερεά επιφάνεια για καθαρισμό με λέιζερ και απομάκρυνση της ανεπιθύμητης ουσίας. Δεδομένου ότι η τιμή της πηγής λέιζερ οπτικών ινών έχει μειωθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια, τα καθαριστικά λέιζερ -που έχουν σχεδιαστεί για να βοηθούν τους χρήστες να καθαρίζουν με λέιζερ αποτελεσματικά- ανταποκρίνονται σε ολοένα και περισσότερες ευρύτερες απαιτήσεις της αγοράς και σε εφαρμοσμένες προοπτικές, όπως ο καθαρισμός διαδικασιών χύτευσης με έγχυση, η αφαίρεση λεπτών μεμβρανών ή επιφανειών όπως λάδι και γράσο, και πολλά άλλα. Σε αυτό το άρθρο, θα καλύψουμε τα ακόλουθα θέματα:
Λίστα Περιεχομένου(κάντε κλικ για γρήγορο εντοπισμό ⇩)
Τι είναι ο καθαρισμός με λέιζερ;
Παραδοσιακά, για την αφαίρεση σκουριάς, χρώματος, οξειδίου και άλλων ρύπων από την μεταλλική επιφάνεια, μπορεί να εφαρμοστεί μηχανικός καθαρισμός, χημικός καθαρισμός ή καθαρισμός με υπερήχους. Η εφαρμογή αυτών των μεθόδων είναι πολύ περιορισμένη όσον αφορά το περιβάλλον και τις απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας.
Διαδικασία καθαρισμού με λέιζερ.
Τη δεκαετία του '80, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν φωτίζεται η σκουριασμένη επιφάνεια του μετάλλου με ενέργεια λέιζερ υψηλής συγκέντρωσης, η ακτινοβολημένη ουσία υφίσταται μια σειρά από πολύπλοκες φυσικές και χημικές αντιδράσεις όπως δόνηση, τήξη, εξάχνωση και καύση. Ως αποτέλεσμα, οι ρύποι απομακρύνονται από την επιφάνεια του υλικού. Αυτός ο απλός αλλά αποτελεσματικός τρόπος καθαρισμού είναι ο καθαρισμός με λέιζερ, ο οποίος έχει σταδιακά αντικαταστήσει τις παραδοσιακές μεθόδους καθαρισμού σε πολλούς τομείς με πολλά δικά του πλεονεκτήματα, παρουσιάζοντας ευρείες προοπτικές για το μέλλον.
Πώς λειτουργούν οι καθαριστές λέιζερ;
Μηχανή καθαρισμού με λέιζερ
Οι καθαριστές λέιζερ αποτελούνται από τέσσερα μέρη: τοπηγή λέιζερ οπτικών ινών (συνεχές ή παλμικό λέιζερ), πίνακας ελέγχου, φορητό πιστόλι λέιζερ και ψυγείο νερού σταθερής θερμοκρασίαςΟ πίνακας ελέγχου καθαρισμού με λέιζερ λειτουργεί ως ο εγκέφαλος ολόκληρης της μηχανής και δίνει εντολή στη γεννήτρια λέιζερ οπτικών ινών και στο φορητό πιστόλι λέιζερ.
Η γεννήτρια λέιζερ οπτικών ινών παράγει φως λέιζερ υψηλής συγκέντρωσης, το οποίο διέρχεται μέσω του μέσου αγωγιμότητας της οπτικής ίνας στο φορητό πιστόλι λέιζερ. Το γαλβανόμετρο σάρωσης, είτε μονοαξονικό είτε διαξονικό, που είναι συναρμολογημένο μέσα στο πιστόλι λέιζερ, αντανακλά την ενέργεια του φωτός στο στρώμα βρωμιάς του τεμαχίου εργασίας. Με έναν συνδυασμό φυσικών και χημικών αντιδράσεων, η σκουριά, το χρώμα, η λιπαρή βρωμιά, το στρώμα επίστρωσης και άλλες μολύνσεις αφαιρούνται εύκολα.
Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα αυτή τη διαδικασία. Οι πολύπλοκες αντιδράσεις που εμπλέκονται με τη χρήση τουδόνηση παλμού λέιζερ, η θερμική διαστολήακτινοβολημένων σωματιδίων,μοριακή φωτοαποικοδόμησηαλλαγή φάσης, ήη συνδυασμένη δράση τουςγια να ξεπεραστεί η δύναμη σύνδεσης μεταξύ της βρωμιάς και της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας. Το υλικό-στόχος (το επιφανειακό στρώμα που πρόκειται να αφαιρεθεί) θερμαίνεται γρήγορα απορροφώντας την ενέργεια της δέσμης λέιζερ και πληροί τις απαιτήσεις της εξάχνωσης, έτσι ώστε η βρωμιά από την επιφάνεια να εξαφανίζεται για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα του καθαρισμού. Λόγω αυτού, η επιφάνεια του υποστρώματος απορροφά ΜΗΔΕΝΙΚΗ ενέργεια ή πολύ λίγη ενέργεια, η ακτίνα λέιζερ οπτικών ινών δεν θα την καταστρέψει καθόλου.
Μάθετε περισσότερα για τη δομή και την αρχή λειτουργίας του φορητού καθαριστή λέιζερ
Τρεις αντιδράσεις καθαρισμού με λέιζερ
1. Εξάχνιση
Η χημική σύνθεση του βασικού υλικού και του ρύπου είναι διαφορετική, όπως και ο ρυθμός απορρόφησης του λέιζερ. Το βασικό υπόστρωμα αντανακλά περισσότερο από το 95% του φωτός λέιζερ χωρίς καμία ζημιά, ενώ ο ρύπος απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας του λέιζερ και φτάνει στη θερμοκρασία εξάχνωσης.
Διάγραμμα μηχανισμού καθαρισμού με λέιζερ
2. Θερμική διαστολή
Τα σωματίδια ρύπων απορροφούν τη θερμική ενέργεια και διαστέλλονται γρήγορα σε σημείο έκρηξης. Η κρούση της έκρηξης υπερνικά τη δύναμη πρόσφυσης (τη δύναμη έλξης μεταξύ διαφορετικών ουσιών) και έτσι τα σωματίδια ρύπων αποκολλώνται από την επιφάνεια του μετάλλου. Επειδή ο χρόνος ακτινοβολίας λέιζερ είναι πολύ σύντομος, μπορεί να παράγει άμεσα μια μεγάλη επιτάχυνση της εκρηκτικής δύναμης κρούσης, αρκετή για να παρέχει επαρκή επιτάχυνση των λεπτών σωματιδίων ώστε να μετακινηθούν από την πρόσφυση του βασικού υλικού.
Διάγραμμα αλληλεπίδρασης δύναμης καθαρισμού παλμικού λέιζερ
3. Δόνηση παλμού λέιζερ
Το πλάτος παλμού της δέσμης λέιζερ είναι σχετικά στενό, επομένως η επαναλαμβανόμενη δράση του παλμού θα δημιουργήσει υπερηχητική δόνηση για τον καθαρισμό του τεμαχίου εργασίας και το κρουστικό κύμα θα θρυμματίσει τα σωματίδια ρύπων.
Μηχανισμός καθαρισμού με παλμική δέσμη λέιζερ
Πλεονεκτήματα της μηχανής καθαρισμού με λέιζερ ινών
Επειδή ο καθαρισμός με λέιζερ δεν απαιτεί χημικούς διαλύτες ή άλλα αναλώσιμα, είναι φιλικός προς το περιβάλλον, ασφαλής στη λειτουργία και έχει πολλά πλεονεκτήματα:
✔Η σκόνη στερεάς ουσίας είναι κυρίως τα απόβλητα μετά τον καθαρισμό, μικρός όγκος και είναι εύκολο να συλλεχθεί και να ανακυκλωθεί
✔Ο καπνός και η τέφρα που παράγονται από το λέιζερ ινών είναι εύκολο να εξατμιστούν από τον απορροφητήρα καπνού και δεν είναι δύσκολο για την ανθρώπινη υγεία.
✔Καθαρισμός χωρίς επαφή, χωρίς υπολειμματικά μέσα, χωρίς δευτερογενή ρύπανση
✔Μόνο ο καθαρισμός του στόχου (σκουριά, λάδι, χρώμα, επίστρωση) δεν θα προκαλέσει ζημιά στην επιφάνεια του υποστρώματος
✔Η ηλεκτρική ενέργεια είναι η μόνη κατανάλωση, χαμηλό λειτουργικό κόστος και κόστος συντήρησης
✔Κατάλληλο για δυσπρόσιτες επιφάνειες και πολύπλοκες κατασκευές από τεχνητά αντικείμενα
✔Αυτόματο ρομπότ καθαρισμού με λέιζερ είναι προαιρετικό, αντικαθιστώντας τεχνητό
Για την αφαίρεση ρύπων όπως σκουριά, μούχλα, χρώμα, χάρτινες ετικέτες, πολυμερή, πλαστικό ή οποιοδήποτε άλλο επιφανειακό υλικό, οι παραδοσιακές μέθοδοι - αμμοβολή με μέσα και χημική χάραξη - απαιτούν εξειδικευμένο χειρισμό και απόρριψη των μέσων και μπορεί μερικές φορές να είναι εξαιρετικά επικίνδυνες για το περιβάλλον και τους χειριστές. Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει τις διαφορές μεταξύ του καθαρισμού με λέιζερ και άλλων βιομηχανικών μεθόδων καθαρισμού.
| Καθαρισμός με λέιζερ | Χημικός καθαρισμός | Μηχανική στίλβωση | Καθαρισμός με ξηρό πάγο | Υπερηχητικός καθαρισμός | |
| Μέθοδος καθαρισμού | Λέιζερ, χωρίς επαφή | Χημικός διαλύτης, άμεση επαφή | Γυαλόχαρτο, άμεσης επαφής | Ξηρός πάγος, χωρίς επαφή | Απορρυπαντικό, άμεσης επαφής |
| Υλικές ζημιές | No | Ναι, αλλά σπάνια | Ναί | No | No |
| Αποδοτικότητα καθαρισμού | Ψηλά | Χαμηλός | Χαμηλός | Μέτριος | Μέτριος |
| Κατανάλωση | Ηλεκτρισμός | Χημικός διαλύτης | Λειαντικό χαρτί/ Λειαντικός τροχός | Ξηρός πάγος | Διαλυτικό απορρυπαντικό |
| Αποτέλεσμα καθαρισμού | άσπιλο | τακτικός | τακτικός | έξοχος | έξοχος |
| Περιβαλλοντική ζημιά | Φιλικό προς το περιβάλλον | Μολυσμένο | Μολυσμένο | Φιλικό προς το περιβάλλον | Φιλικό προς το περιβάλλον |
| Λειτουργία | Απλό και εύκολο στην εκμάθηση | Περίπλοκη διαδικασία, απαιτείται έμπειρος χειριστής | απαιτείται έμπειρος χειριστής | Απλό και εύκολο στην εκμάθηση | Απλό και εύκολο στην εκμάθηση |
Αναζητώντας τον ιδανικό τρόπο απομάκρυνσης ρύπων χωρίς να προκληθεί ζημιά στο υπόστρωμα
▷ Μηχανή καθαρισμού με λέιζερ
Πρακτικές καθαρισμού με λέιζερ
• καλούπι έγχυσης καθαρισμού με λέιζερ
• τραχύτητα επιφάνειας λέιζερ
• τεχνητό αντικείμενο καθαρισμού με λέιζερ
• αφαίρεση χρώματος με λέιζερ…
Καθαρισμός με λέιζερ σε πρακτική χρήση
Συχνές ερωτήσεις
Ναι, είναι απολύτως ασφαλές. Το κλειδί έγκειται στους διαφορετικούς ρυθμούς απορρόφησης λέιζερ: το βασικό υλικό αντανακλά πάνω από 95% της ενέργειας λέιζερ, απορροφώντας ελάχιστη έως καθόλου θερμότητα. Οι ρύποι (σκουριά, χρώμα) απορροφούν την περισσότερη ενέργεια. Υποστηριζόμενη από ακριβή έλεγχο παλμών, η διαδικασία στοχεύει μόνο σε ανεπιθύμητες ουσίες, αποφεύγοντας οποιαδήποτε ζημιά στη δομή του υποστρώματος ή στην ποιότητα της επιφάνειας.
Αντιμετωπίζει αποτελεσματικά ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών ρύπων.
- Σκουριά, οξείδια και διάβρωση σε μεταλλικές επιφάνειες.
- Χρώματα, επιστρώσεις και λεπτές μεμβράνες από τεμάχια εργασίας.
- Λάδι, γράσο και λεκέδες σε διαδικασίες χύτευσης με έγχυση.
- Υπολείμματα συγκόλλησης και μικρά γρέζια πριν/μετά τη συγκόλληση.
- Δεν περιορίζεται στα μέταλλα—λειτουργεί επίσης σε ορισμένες μη μεταλλικές επιφάνειες για ελαφρούς ρύπους.
Είναι πολύ πιο φιλικό προς το περιβάλλον από τον χημικό ή μηχανικό καθαρισμό.
- Χωρίς χημικούς διαλύτες (αποφεύγει τη ρύπανση εδάφους/νερού) ή λειαντικά αναλώσιμα (μειώνει τα απόβλητα).
- Τα απόβλητα είναι κυρίως μικρή στερεά σκόνη ή ελάχιστος καπνός, ο οποίος συλλέγεται εύκολα μέσω απαγωγέων καπνών.
- Χρησιμοποιεί μόνο ηλεκτρική ενέργεια—δεν χρειάζεται απόρριψη επικίνδυνων αποβλήτων, συμμορφούμενο με αυστηρά βιομηχανικά περιβαλλοντικά πρότυπα.
Ώρα δημοσίευσης: 08 Ιουλίου 2022