Tööstuslik laserpuhastus on protsess, mille käigus suunatakse laserkiir tahkele pinnale, et puhastada laseriga ja eemaldada soovimatu aine. Kuna kiudlaserallika hind on viimastel aastatel dramaatiliselt langenud, vastavad laserpuhastid – mis on loodud aitama kasutajatel laseriga tõhusalt puhastada – üha laiemale turunõudlusele ja rakendusväljavaadetele, näiteks survevalu protsesside puhastamine, õhukeste kilede või pindade, näiteks õli ja rasva eemaldamine ja palju muud. Selles artiklis käsitleme järgmisi teemasid:
Sisukord(klõpsa kiireks leidmiseks ⇩)
Laserpuhastusprotsess.
80ndatel avastasid teadlased, et metalli roostes pinna valgustamisel suure kontsentratsiooniga laserenergiaga läbib kiiritatud aine rea keerulisi füüsikalisi ja keemilisi reaktsioone, nagu vibratsioon, sulamine, sublimatsioon ja põlemine. Selle tulemusel eemaldatakse materjali pinnalt saasteained. See lihtne, kuid tõhus puhastusviis on laserpuhastus, mis on paljudes valdkondades järk-järgult asendanud traditsioonilised puhastusmeetodid, pakkudes palju eeliseid ja laialdasi tulevikuväljavaateid.
Kuidas laserpuhastid töötavad?
Laserpuhastusmasin
Laserpuhastid koosnevad neljast osast:kiudlaserallikas (pidev või impulsslaser), juhtpaneel, pihulaserpüstol ja konstantse temperatuuriga veejahutiLaserpuhastuse juhtpaneel toimib kogu masina ajus ja annab käske kiudlasergeneraatorile ja käeshoitavale laserpüstolile.
Kiudlasergeneraator tekitab kontsentreeritud laservalgust, mis juhitakse läbi juhtiva keskkonna fiiber käeshoitavasse laserpüstolisse. Laserpüstoli sisse paigaldatud ühe- või kaheteljeline skaneeriv galvanomeeter peegeldab valgusenergiat töödeldava detaili mustusekihile. Füüsikaliste ja keemiliste reaktsioonide kombinatsiooni abil eemaldatakse rooste, värv, rasvane mustus, kattekiht ja muu saaste hõlpsalt.
Vaatleme seda protsessi üksikasjalikumalt. Keerulised reaktsioonid, mis on seotud ...laserimpulssvibratsioon, soojuspaisuminekiiritatud osakestest,molekulaarne fotolagundaminefaasimuutus võinende kombineeritud tegevuset ületada mustuse ja töödeldava detaili pinna vaheline siduv jõud. Sihtmaterjal (eemaldatav pinnakiht) kuumeneb kiiresti laserkiire energia neeldumise teel ja vastab sublimatsiooni nõuetele, nii et mustus pinnalt kaob, et saavutada puhastustulemus. Seetõttu neelab aluspinna pind NULL energiat või väga vähe energiat, seega ei kahjusta kiudlaservalgus seda üldse.
Lisateavet pihuarvuti laserpuhasti struktuuri ja põhimõtte kohta
Laserpuhastuse kolm reaktsiooni
1. Sublimatsioon
Alusmaterjali ja saasteaine keemiline koostis on erinev, nagu ka laseri neeldumiskiirus. Aluspind peegeldab kahjustusteta üle 95% laserkiirest, samas kui saasteaine neelab suurema osa laseri energiast ja saavutab sublimatsioonitemperatuuri.
Laserpuhastusmehhanismi skeem
2. Soojuspaisumine
Saasteosakesed neelavad soojusenergiat ja paisuvad kiiresti plahvatuspunktini. Plahvatuse löök ületab adhesioonijõu (erinevate ainete vahelise tõmbejõu) ja seega eralduvad saasteosakesed metalli pinnalt. Kuna laserkiirguse aeg on väga lühike, võib see koheselt tekitada plahvatusliku löögijõu suure kiirenduse, mis on piisav, et tagada peenosakeste piisav kiirendus alusmaterjali adhesioonist eemaldumiseks.
Impulsslaseri puhastusjõu interaktsioonidiagramm
3. Laserimpulssvibratsioon
Laserkiire impulsi laius on suhteliselt kitsas, seega tekitab impulsi korduv toime ultraheli vibratsiooni tooriku puhastamiseks ja lööklaine purustab saasteosakesed.
Impulsslaserkiire puhastusmehhanism
Kiudlaserpuhastusmasina eelised
Kuna laserpuhastus ei vaja keemilisi lahusteid ega muid kulumaterjale, on see keskkonnasõbralik, ohutu kasutada ja sellel on palju eeliseid:
✔Tahke pulber on peamiselt pärast puhastamist tekkiv jääk, väikese mahuga ning seda on lihtne koguda ja taaskasutada.
✔Kiudlaseri tekitatud suits ja tuhk on aurueemaldajaga kergesti eemaldatavad ning need ei ole inimeste tervisele ohtlikud.
✔Kontaktivaba puhastus, jääkmaterjalide puudumine ja sekundaarse reostuse puudumine
✔Ainult sihtmärgi puhastamine (rooste, õli, värv, kate) ei kahjusta aluspinna pinda
✔Elekter on ainus tarbimisallikas, madalad käituskulud ja hoolduskulud
✔Sobib raskesti ligipääsetavatele pindadele ja keerukate artefaktistruktuuridega pindadele
✔Automaatne laserpuhastusrobot on valikuline, asendades kunstlikku
Selliste saasteainete nagu rooste, hallituse, värvi, paberetikettide, polümeeride, plasti või mis tahes muu pinnamaterjali eemaldamiseks nõuavad traditsioonilised meetodid – abrasiivpuhastus ja keemiline söövitus – spetsiaalset abrasiivmaterjali käitlemist ja kõrvaldamist ning võivad mõnikord olla äärmiselt ohtlikud nii keskkonnale kui ka operaatoritele. Allolev tabel loetleb laserpuhastuse ja muude tööstuslike puhastusmeetodite erinevused.
| Laserpuhastus | Keemiline puhastus | Mehaaniline poleerimine | Kuivjääpuhastus | Ultraheli puhastus | |
| Puhastusmeetod | Laser, kontaktivaba | Keemiline lahusti, otsene kokkupuude | Liivapaber, otsene kontakt | Kuivjää, kontaktivaba | Pesuvahend, otsekontakt |
| Materiaalne kahju | No | Jah, aga harva | Jah | No | No |
| Puhastustõhusus | Kõrge | Madal | Madal | Mõõdukas | Mõõdukas |
| Tarbimine | Elekter | Keemiline lahusti | Lihvipaber/lihvimisratas | Kuivjää | Lahusti pesuvahend |
| Puhastustulemus | laitmatus | tavaline | tavaline | suurepärane | suurepärane |
| Keskkonnakahjustus | Keskkonnasõbralik | Saastunud | Saastunud | Keskkonnasõbralik | Keskkonnasõbralik |
| Operatsioon | Lihtne ja kergesti õpitav | Keerukas protseduur, vaja oskuslikku operaatorit | vaja oskuslikku operaatorit | Lihtne ja kergesti õpitav | Lihtne ja kergesti õpitav |
Otsid ideaalset viisi saasteainete eemaldamiseks aluspinda kahjustamata?
▷ Laserpuhastusmasin
Laserpuhastustavad
• laserpuhastussurvevorm
• laserpinna karedus
• laserpuhastuse artefakt
• laservärvi eemaldamine…
Laserpuhastus praktilises kasutuses
KKK
Jah, see on täiesti ohutu. Võti peitub erinevates laserkiire neeldumiskiirustes: alusmaterjal peegeldab tagasi üle 95% laserkiire energiast, neelates vähe või üldse mitte soojust. Saasteained (rooste, värv) neelavad hoopis suurema osa energiast. Täpse impulssjuhtimise toel on protsess suunatud ainult soovimatutele ainetele, vältides aluspinna struktuuri või pinnakvaliteedi kahjustamist.
See käitleb tõhusalt laia valikut tööstuslikke saasteaineid.
- Rooste, oksiidid ja korrosioon metallpindadel.
- Värvid, katted ja õhukesed kiled toorikutelt.
- Õli, rasv ja plekid survevaluvormimise protsessides.
- Keevitusjäägid ja väikesed ebatasasused enne/pärast keevitamist.
- See ei piirdu ainult metallidega – toimib ka teatud mittemetallilistel pindadel kergete saasteainete korral.
See on palju keskkonnasõbralikum kui keemiline või mehaaniline puhastus.
- Ei sisalda keemilisi lahusteid (väldib pinnase/vee reostust) ega abrasiivseid kulumaterjale (vähendab jäätmeid).
- Jäätmed on peamiselt väike tahke pulber või minimaalne suits, mida on lihtne suitsuimejate abil koguda.
- Kasutab ainult elektrit – ohtlike jäätmete kõrvaldamist pole vaja, järgides rangeid tööstuskeskkonna standardeid.
Postituse aeg: 08.07.2022