산업용 레이저 세척은 고체 표면에 레이저 빔을 발사하여 레이저로 세척하고 원치 않는 물질을 제거하는 공정입니다. 지난 몇 년 동안 파이버 레이저 소스의 가격이 크게 하락함에 따라, 사용자가 레이저로 효율적으로 세척할 수 있도록 설계된 레이저 세척기는 사출 성형 공정 세척, 얇은 필름이나 기름때와 같은 표면 제거 등 점점 더 광범위한 시장 수요와 적용 가능성을 충족하고 있습니다. 이 글에서는 다음과 같은 주제를 다룹니다.
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레이저 세척 공정.
80년대에 과학자들은 녹슨 금속 표면에 고농도 레이저 에너지를 조사하면 조사된 물질이 진동, 용융, 승화, 연소와 같은 일련의 복잡한 물리 및 화학 반응을 일으킨다는 사실을 발견했습니다. 그 결과, 재료 표면의 오염 물질이 제거됩니다. 이처럼 간단하면서도 효율적인 세척 방법이 바로 레이저 세척입니다. 레이저 세척은 여러 분야에서 기존 세척 방법을 점차 대체하고 있으며, 그 자체로도 많은 장점을 가지고 있어 미래에 대한 폭넓은 전망을 제시하고 있습니다.
레이저 클리너는 어떻게 작동하나요?
레이저 세척기
레이저 클리너는 4가지 부분으로 구성됩니다.파이버 레이저 소스(연속 또는 펄스 레이저), 제어 보드, 핸드헬드 레이저 건 및 일정 온도 냉각기레이저 세척 제어 보드는 전체 기계의 두뇌 역할을 하며 파이버 레이저 생성기와 핸드헬드 레이저 총에 명령을 내립니다.
파이버 레이저 발생기는 고집적 레이저 광을 생성하여 전도성 매질인 파이버를 통과시켜 휴대용 레이저 건으로 전달합니다. 레이저 건 내부에 장착된 단축 또는 이축 스캐닝 검류계는 광 에너지를 작업물의 오염층에 반사시킵니다. 물리적 및 화학적 반응의 조합을 통해 녹, 페인트, 기름때, 코팅층 및 기타 오염물이 쉽게 제거됩니다.
이 과정에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다. 사용과 관련된 복잡한 반응은 다음과 같습니다.레이저 펄스 진동, 열팽창조사된 입자의분자 광분해상변화 또는그들의 결합된 행동먼지와 작업물 표면 사이의 결합력을 극복하기 위해, 대상 물질(제거할 표면층)은 레이저 빔의 에너지를 흡수하여 빠르게 가열되고 승화 조건을 충족하여 표면의 먼지가 사라져 세척 효과를 얻습니다. 따라서 기판 표면은 에너지를 전혀 흡수하지 않거나 매우 적은 에너지를 흡수하므로 파이버 레이저 광은 기판을 전혀 손상시키지 않습니다.
핸드헬드 레이저 클리너의 구조와 원리에 대해 자세히 알아보세요
레이저 세척의 세 가지 반응
1. 승화
기본 재료와 오염 물질의 화학적 조성이 다르므로 레이저의 흡수율도 다릅니다. 기본 기판은 레이저 광의 95% 이상을 손상 없이 반사하는 반면, 오염 물질은 레이저 에너지의 대부분을 흡수하여 승화 온도에 도달합니다.
레이저 세척 메커니즘 다이어그램
2. 열팽창
오염 물질 입자는 열에너지를 흡수하여 파열 지점까지 빠르게 팽창합니다. 폭발 충격은 접착력(서로 다른 물질 간의 인력)을 극복하여 오염 물질 입자가 금속 표면에서 분리됩니다. 레이저 조사 시간이 매우 짧기 때문에 폭발 충격력의 큰 가속도를 순간적으로 생성하여 미세 입자가 모재 접착부에서 이동할 수 있는 충분한 가속도를 제공할 수 있습니다.
펄스 레이저 세척력 상호 작용 다이어그램
3. 레이저 펄스 진동
레이저 빔의 펄스 폭은 비교적 좁기 때문에 펄스의 반복적인 작용으로 초음파 진동이 발생하여 작업물을 세척하고, 충격파로 오염 물질 입자를 분쇄합니다.
펄스 레이저 빔 세척 메커니즘
파이버 레이저 세척기의 장점
레이저 세척에는 화학 용매나 기타 소모품이 필요하지 않으므로 환경 친화적이고 안전하게 작동하며 다음과 같은 많은 장점이 있습니다.
✔솔저파우더는 세척 후의 폐기물로 부피가 작고 수거 및 재활용이 용이합니다.
✔파이버 레이저에서 발생하는 연기와 재는 배기장치를 통해 쉽게 배출되며 인체 건강에 해롭지 않습니다.
✔비접촉 세척, 잔여 매체 없음, 2차 오염 없음
✔대상물(녹, 오일, 페인트, 코팅)만 세척하면 기판 표면이 손상되지 않습니다.
✔전기만 소모하고 운영비와 유지비가 저렴합니다.
✔접근하기 어려운 표면 및 복잡한 인공물 구조에 적합
✔인공 세척을 대체하는 자동 레이저 세척 로봇이 옵션으로 제공됩니다.
녹, 곰팡이, 페인트, 종이 라벨, 폴리머, 플라스틱 또는 기타 표면 소재와 같은 오염 물질을 제거하기 위해 미디어 블라스팅 및 화학 에칭과 같은 기존 방법은 미디어의 전문적인 취급 및 폐기가 필요하며, 때로는 환경과 작업자에게 매우 위험할 수 있습니다. 아래 표는 레이저 세척과 다른 산업용 세척 방법의 차이점을 보여줍니다.
| 레이저 세척 | 화학 세척 | 기계 연마 | 드라이 아이스 세척 | 초음파 세척 | |
| 세척 방법 | 레이저, 비접촉 | 화학 용매, 직접 접촉 | 연마지, 직접 접촉 | 건조 얼음, 비접촉 | 세제, 직접 접촉 |
| 물질적 피해 | No | 네, 하지만 거의 그렇지 않아요 | 예 | No | No |
| 청소 효율성 | 높은 | 낮은 | 낮은 | 보통의 | 보통의 |
| 소비 | 전기 | 화학 용매 | 연마지/연마 휠 | 드라이 아이스 | 용제 세제 |
| 세척 결과 | 흠 없음 | 정기적인 | 정기적인 | 훌륭한 | 훌륭한 |
| 환경 피해 | 환경 친화적 | 오염된 | 오염된 | 환경 친화적 | 환경 친화적 |
| 작업 | 간단하고 배우기 쉽습니다 | 복잡한 절차, 숙련된 작업자 필요 | 숙련된 작업자가 필요합니다 | 간단하고 배우기 쉽습니다 | 간단하고 배우기 쉽습니다 |
기판을 손상시키지 않고 오염 물질을 제거하는 이상적인 방법을 찾고 있습니다.
▷ 레이저 세척기
레이저 세척 관행
• 레이저 세척 사출 금형
• 레이저 표면 거칠기
• 레이저 세척 아티팩트
• 레이저 페인트 제거…
실제 사용에서의 레이저 세척
자주 묻는 질문
네, 완전히 안전합니다. 핵심은 레이저 흡수율의 차이에 있습니다. 모재는 레이저 에너지의 95% 이상을 반사하여 열을 거의 흡수하지 않습니다. 대신 오염 물질(녹, 페인트)이 대부분의 에너지를 흡수합니다. 정밀한 펄스 제어를 통해 원치 않는 물질만 제거하여 기판의 구조나 표면 품질을 손상시키지 않습니다.
다양한 산업 오염물질을 효율적으로 처리합니다.
- 금속 표면의 녹, 산화물, 부식.
- 작업물로부터 페인트, 코팅 및 박막을 만듭니다.
- 사출성형 공정에서 발생하는 오일, 그리스, 얼룩.
- 용접 전/후에 용접 잔여물과 작은 버가 남습니다.
- 이 제품은 금속에만 국한되지 않습니다. 가벼운 오염 물질이 있는 특정 비금속 표면에도 사용할 수 있습니다.
화학적 또는 기계적 세척보다 훨씬 친환경적입니다.
- 화학 용매를 사용하지 않아 토양/물 오염을 방지하고 연마 소모품을 사용하지 않아 폐기물을 줄입니다.
- 폐기물은 주로 작은 고체 분말이나 미세한 연기로 구성되어 있으며, 이는 연기 추출기를 통해 쉽게 수거할 수 있습니다.
- 전기만 사용하므로 위험 폐기물 처리가 필요 없으며 엄격한 산업 환경 기준을 준수합니다.
게시 시간: 2022년 7월 8일