Cos'è la pulizia laser?
Grazie all'esposizione a energia laser concentrata sulla superficie del pezzo contaminato, la pulizia laser è in grado di rimuovere istantaneamente lo strato di sporco senza danneggiare il substrato. Rappresenta la soluzione ideale per una nuova generazione di tecnologie di pulizia industriale.
La tecnologia di pulizia laser è diventata indispensabile anche nell'industria, nella cantieristica navale, nell'industria aerospaziale e in altri settori manifatturieri di alta gamma, ad esempio per la rimozione di residui di gomma dalla superficie degli stampi per pneumatici, per la rimozione di contaminanti oleosi a base di silicone dalla superficie delle pellicole d'oro e per la pulizia di alta precisione nel settore della microelettronica.
Applicazioni tipiche della pulizia laser
◾ Rimozione della vernice
◾ Rimozione dell'olio
◾ Rimozione dell'ossido
Per quanto riguarda le tecnologie laser come il taglio laser, l'incisione laser, la pulizia laser e la saldatura laser, potreste avere familiarità con questi termini, ma le relative sorgenti laser sono importanti. Di seguito trovate una tabella di riferimento che illustra quattro sorgenti laser e i relativi materiali e applicazioni adatti.
Quattro fonti laser sulla pulizia laser
A causa delle differenze in parametri importanti come la lunghezza d'onda e la potenza delle diverse sorgenti laser, il tasso di assorbimento dei diversi materiali e delle macchie, è necessario scegliere la sorgente laser più adatta alla propria macchina per la pulizia laser in base alle specifiche esigenze di rimozione dei contaminanti.
▶ Pulizia laser a impulsi MOPA
(lavorando su tutti i tipi di materiale)
Il laser MOPA è il tipo di laser per la pulizia più diffuso. MO sta per oscillatore principale. Poiché il sistema laser a fibra MOPA può essere amplificato in stretta conformità con la sorgente del segnale di seed accoppiata al sistema, le caratteristiche rilevanti del laser, come la lunghezza d'onda centrale, la forma d'onda dell'impulso e la larghezza dell'impulso, non vengono modificate. Pertanto, la dimensione di regolazione dei parametri è maggiore e la gamma è più ampia. Per diversi scenari applicativi su diversi materiali, l'adattabilità è maggiore e l'intervallo della finestra di processo è più ampio, il che consente di soddisfare le esigenze di pulizia superficiale di vari materiali.
▶ Pulizia laser di fibre composite
(la scelta migliore per la rimozione della vernice)
La pulizia laser dei compositi utilizza un laser a semiconduttore a emissione continua per generare calore, in modo che il substrato da pulire assorba energia producendo gassificazione e una nube di plasma, e si crei una pressione di espansione termica tra il materiale metallico e lo strato contaminato, riducendo la forza di adesione interstrato. Quando la sorgente laser genera un fascio laser pulsato ad alta energia, l'onda d'urto vibratoria distacca gli elementi con scarsa forza di adesione, consentendo una pulizia laser rapida.
La pulizia composita laser combina le funzioni del laser continuo e del laser pulsato contemporaneamente. Offre elevata velocità, alta efficienza e una qualità di pulizia più uniforme, adatta a diversi materiali, e consente di utilizzare simultaneamente diverse lunghezze d'onda del laser per rimuovere le macchie.
Ad esempio, nella pulizia laser di materiali con rivestimenti spessi, l'elevata potenza di uscita di un singolo laser multi-impulso e i relativi costi sono elevati. La pulizia combinata con laser pulsato e laser a semiconduttore può migliorare rapidamente ed efficacemente la qualità della pulizia, senza danneggiare il substrato. Nella pulizia laser di materiali altamente riflettenti come le leghe di alluminio, un singolo laser presenta alcuni problemi, come l'elevata riflettività. Utilizzando la pulizia combinata con laser pulsato e laser a semiconduttore, grazie alla trasmissione termica del laser a semiconduttore, aumenta il tasso di assorbimento di energia dello strato di ossido sulla superficie metallica, consentendo al raggio laser pulsato di rimuovere lo strato di ossido più velocemente e migliorando l'efficienza di rimozione, in particolare l'efficienza di rimozione della vernice risulta più che raddoppiata.
▶ Pulizia con laser CO2
(scelta migliore per la pulizia di materiali non metallici)
Il laser a CO2 è un laser a gas che utilizza CO2 come gas di lavoro, in un serbatoio riempito con CO2 e altri gas ausiliari (elio, azoto e una piccola quantità di idrogeno o xeno). Grazie alla sua particolare lunghezza d'onda, il laser a CO2 è la scelta ideale per la pulizia superficiale di materiali non metallici, come la rimozione di colla, rivestimenti e inchiostro. Ad esempio, l'utilizzo del laser a CO2 per rimuovere lo strato di vernice composita dalla superficie di una lega di alluminio non danneggia la pellicola di ossido anodico né ne riduce lo spessore.
▶ Pulizia con laser UV
(la scelta migliore per dispositivi elettronici sofisticati)
I laser ultravioletti utilizzati nella microlavorazione laser includono principalmente laser a eccimeri e laser a stato solido. La lunghezza d'onda del laser ultravioletto è corta, ogni singolo fotone può fornire un'elevata energia e rompere direttamente i legami chimici tra i materiali. In questo modo, i materiali di rivestimento vengono rimossi dalla superficie sotto forma di gas o particelle, e l'intero processo di pulizia produce una bassa energia termica che interessa solo una piccola area del pezzo. Di conseguenza, la pulizia laser UV presenta vantaggi unici nella microlavorazione, come la pulizia di Si, GaN e altri materiali semiconduttori, quarzo, zaffiro e altri cristalli ottici, nonché poliimmide (PI), policarbonato (PC) e altri materiali polimerici, migliorando efficacemente la qualità della produzione.
Il laser UV è considerato il miglior sistema di pulizia laser nel campo dell'elettronica di precisione. La sua caratteristica principale è la tecnologia di microlavorazione a freddo, che non altera le proprietà fisiche dell'oggetto durante la lavorazione. Può essere ampiamente utilizzato in settori quali telecomunicazioni, ottica, militare, investigativo, medico e molti altri. Ad esempio, l'era del 5G ha creato una domanda di mercato per la lavorazione di circuiti stampati flessibili (FPC). L'applicazione di macchine laser UV consente la microlavorazione a freddo di precisione di FPC e altri materiali.
Data di pubblicazione: 10 ottobre 2022