ניקוי לייזר תעשייתי הוא תהליך של ירי קרן לייזר על משטח מוצק לניקוי באמצעות לייזר ולהסרה של חומרים לא רצויים. מאחר שמחירו של מקור לייזר הסיבים ירד באופן דרמטי בשנים האחרונות, מנקי הלייזר - שנועדו לעזור למשתמשים לנקות באמצעות לייזר ביעילות - עונים על דרישות שוק רחבות יותר ויותר ועל אפשרויות יישום, כגון ניקוי תהליכי הזרקה, הסרת שכבות דקות או משטחים כמו שמן ושומן, ועוד רבים. במאמר זה נסקור את הנושאים הבאים:
רשימת תוכן(לחץ לאיתור מהיר ⇩)
תהליך ניקוי לייזר.
בשנות ה-80, מדענים גילו שכאשר מאירים את פני השטח החלודים של המתכת באנרגיית לייזר מרוכזת גבוהה, החומר המוקרן עובר סדרה של תגובות פיזיקליות וכימיות מורכבות כגון רטט, התכה, סובלימציה ובעירה. כתוצאה מכך, המזהמים מוסרים מפני השטח של החומר. דרך ניקוי פשוטה אך יעילה זו היא ניקוי לייזר, אשר החליפה בהדרגה את שיטות הניקוי המסורתיות בתחומים רבים עם יתרונות רבים משלו, ומציגה פוטנציאל רחב לעתיד.
כיצד פועלים מכשירי ניקוי לייזר?
מכונת ניקוי לייזר
מנקי הלייזר מורכבים מארבעה חלקים:מקור לייזר סיב (לייזר רציף או פולס), לוח בקרה, אקדח לייזר ידני ומצנן מים בטמפרטורה קבועהלוח בקרת ניקוי הלייזר משמש כמוח של המכונה כולה ונותן את הפקודות למחולל לייזר הסיבים ולאקדח הלייזר הידני.
מחולל לייזר הסיבים מייצר אור לייזר בריכוז גבוה המועבר דרך סיבי התווך ההולכה לאקדח הלייזר הנייד. גלוונומטר הסורק, חד-צירי או דו-צירי, המורכב בתוך אקדח הלייזר, מחזיר את אנרגיית האור לשכבת הלכלוך של חומר העבודה. בעזרת שילוב של תגובות פיזיקליות וכימיות, חלודה, צבע, לכלוך שומני, שכבת ציפוי וזיהומים אחרים מוסרים בקלות.
בואו נפרט יותר על תהליך זה. התגובות המורכבות הכרוכות בשימוש ברטט דופק לייזר, ההתפשטות התרמיתשל חלקיקים מוקרנים,פירוק פוטודיקומפוזיציה מולקולריתשינוי פאזה, אוהפעולה המשולבת שלהםכדי להתגבר על כוח הקישור בין הלכלוך לפני השטח של חומר העבודה. חומר המטרה (שכבת השטח שיש להסיר) מחומם במהירות על ידי ספיגת אנרגיית קרן הלייזר ועומד בדרישות הסובלימציה כך שהלכלוך מפני השטח נעלם כדי להשיג את תוצאת הניקוי. בגלל זה, פני השטח של המצע סופגים אפס אנרגיה, או מעט מאוד אנרגיה, אור לייזר הסיבים לא יפגע בו כלל.
למידע נוסף על המבנה והעקרון של מנקה לייזר ידני
שלוש תגובות של ניקוי לייזר
1. הַאֲצָלָה
ההרכב הכימי של חומר הבסיס והמזהם שונה, וכך גם קצב הבליעה של הלייזר. מצע הבסיס מחזיר יותר מ-95% מאור הלייזר ללא כל נזק, בעוד שהמזהם סופג את רוב אנרגיית הלייזר ומגיע לטמפרטורת סובלימציה.
תרשים מנגנון ניקוי לייזר
2. התפשטות תרמית
חלקיקי המזהם סופגים את האנרגיה התרמית ומתפשטים במהירות עד לנקודת התפוצצות. פגיעת הפיצוץ גוברת על כוח ההידבקות (כוח המשיכה בין חומרים שונים), וכך חלקיקי המזהם מנותקים מפני השטח של המתכת. מכיוון שזמן הקרנת הלייזר קצר מאוד, הוא יכול לייצר באופן מיידי תאוצה גדולה של כוח הפגיעה הנפיצה, המספיקה כדי לספק תאוצה מספקת של חלקיקים עדינים כדי לנוע מהידבקות חומר הבסיס.
דיאגרמת אינטראקציה של כוח ניקוי לייזר פועם
3. רטט דופק לייזר
רוחב הפולס של קרן הלייזר צר יחסית, כך שהפעולה החוזרת ונשנית של הפולס תיצור רטט אולטרסאונד לניקוי חומר העבודה, וגל ההלם ינפץ את חלקיקי המזהם.
מנגנון ניקוי קרן לייזר פועם
יתרונות מכונת ניקוי לייזר סיבים
מכיוון שניקוי לייזר אינו דורש ממסים כימיים או חומרים מתכלים אחרים, הוא ידידותי לסביבה, בטוח לתפעול ויש לו יתרונות רבים:
✔אבקת מוצקים היא בעיקר הפסולת לאחר ניקוי, נפח קטן, וקל לאיסוף ולמחזור
✔עשן ואפר הנוצרים על ידי לייזר הסיבים מתפזרים בקלות על ידי מחלץ העשן, ואינם מסוכנים לבריאות האדם.
✔ניקוי ללא מגע, ללא שאריות חומרי ניקוי, ללא זיהום משני
✔רק ניקוי המטרה (חלודה, שמן, צבע, ציפוי) לא יגרום נזק לפני השטח של המצע
✔חשמל הוא הצריכה היחידה, עלות תפעול נמוכה ועלות תחזוקה נמוכה
✔מתאים למשטחים שקשה להגיע אליהם ולמבנה חפצים מורכב
✔רובוט ניקוי לייזר אוטומטי הוא אופציונלי, מחליף מלאכותי
להסרת מזהמים כמו חלודה, עובש, צבע, תוויות נייר, פולימרים, פלסטיק או כל חומר משטח אחר, שיטות מסורתיות - התזת מדיה וחריטה כימית - דורשות טיפול וסילוק מיוחדים של המדיה, ולעיתים עלולות להיות מסוכנות ביותר לסביבה ולמפעילים. הטבלה שלהלן מפרטת את ההבדלים בין ניקוי לייזר לשיטות ניקוי תעשייתיות אחרות.
| ניקוי לייזר | ניקוי כימי | ליטוש מכני | ניקוי קרח יבש | ניקוי אולטרסאונד | |
| שיטת ניקוי | לייזר, ללא מגע | ממס כימי, מגע ישיר | נייר שוחק, מגע ישיר | קרח יבש, ללא מגע | דטרגנט, מגע ישיר |
| נזק חומרי | No | כן, אבל לעיתים רחוקות | כֵּן | No | No |
| יעילות ניקוי | גָבוֹהַ | נָמוּך | נָמוּך | לְמַתֵן | לְמַתֵן |
| צְרִיכָה | חַשְׁמַל | ממס כימי | נייר שוחקים / גלגל שוחקים | קרח יבש | דטרגנט ממס |
| תוצאת ניקוי | ללא רבב | קָבוּעַ | קָבוּעַ | מְעוּלֶה | מְעוּלֶה |
| נזק סביבתי | ידידותי לסביבה | מְזוֹהָם | מְזוֹהָם | ידידותי לסביבה | ידידותי לסביבה |
| מִבצָע | פשוט וקל ללמידה | הליך מסובך, נדרש מפעיל מיומן | נדרש מפעיל מיומן | פשוט וקל ללמידה | פשוט וקל ללמידה |
מחפש דרך אידיאלית להסרת מזהמים מבלי לפגוע במצע
▷ מכונת ניקוי לייזר
שיטות ניקוי לייזר
• ניקוי לייזר של תבנית הזרקה
• חספוס פני השטח של הלייזר
• חפץ ניקוי לייזר
• הסרת צבע בלייזר…
ניקוי לייזר בשימוש מעשי
שאלות נפוצות
כן, זה בטוח לחלוטין. המפתח טמון בקצבי ספיגת הלייזר השונים: חומר הבסיס מחזיר מעל 95% מאנרגיית הלייזר, וסופג מעט מאוד חום, אם בכלל. מזהמים (חלודה, צבע) סופגים את רוב האנרגיה במקום זאת. התהליך, הנתמך על ידי בקרת פולסים מדויקת, מכוון רק לחומרים לא רצויים, ומונע נזק למבנה המצע או לאיכות פני השטח.
הוא מטפל במגוון רחב של מזהמים תעשייתיים ביעילות.
- חלודה, תחמוצות וקורוזיה על משטחי מתכת.
- צבע, ציפויים ושכבות דקות מחומרים.
- שמן, גריז וכתמים בתהליכי הזרקה.
- שאריות ריתוך וקרשים קטנים לפני/אחרי ריתוך.
- זה לא מוגבל למתכות - עובד גם על משטחים לא מתכתיים מסוימים עבור מזהמים קלים.
זה הרבה יותר ידידותי לסביבה מאשר ניקוי כימי או מכני.
- ללא ממסים כימיים (מונע זיהום קרקע/מים) או חומרים מתכלים שוחקים (מפחית פסולת).
- פסולת היא בעיקר אבקה מוצקה קטנה או עשן מינימלי, שקל לאסוף באמצעות שואבי עשן.
- משתמש בחשמל בלבד - אין צורך בסילוק פסולת מסוכנת, ועומד בתקני סביבה תעשייתיים מחמירים.
זמן פרסום: 08 ביולי 2022