ติดต่อเรา

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ทำงานอย่างไร

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ทำงานอย่างไร

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรม คือกระบวนการยิงลำแสงเลเซอร์ลงบนพื้นผิวแข็งเพื่อทำความสะอาดด้วยเลเซอร์และกำจัดสารที่ไม่ต้องการออกไป เนื่องจากราคาของแหล่งกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์ลดลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์จึงออกแบบมาเพื่อช่วยให้ผู้ใช้ทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงสามารถตอบสนองความต้องการของตลาดและการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น เช่น การทำความสะอาดกระบวนการฉีดขึ้นรูป การกำจัดฟิล์มบางหรือพื้นผิวต่างๆ เช่น น้ำมัน จาระบี และอื่นๆ อีกมากมาย ในบทความนี้ เราจะครอบคลุมหัวข้อต่อไปนี้:

 

รายการเนื้อหา(คลิกเพื่อค้นหาอย่างรวดเร็ว ⇩)

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์คืออะไร?

โดยทั่วไปแล้ว การกำจัดสนิม สี ออกไซด์ และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ออกจากพื้นผิวโลหะ อาจใช้วิธีทำความสะอาดด้วยเครื่องจักร การทำความสะอาดด้วยสารเคมี หรือการทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้วิธีการเหล่านี้มีข้อจำกัดมากในแง่ของสภาพแวดล้อมและความต้องการความแม่นยำสูง

กระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

กระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

ในช่วงทศวรรษที่ 80 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าเมื่อฉายแสงเลเซอร์ความเข้มข้นสูงลงบนพื้นผิวโลหะที่เป็นสนิม สารที่ถูกฉายรังสีจะเกิดปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนหลายรูปแบบ เช่น การสั่นสะเทือน การหลอมเหลว การระเหิด และการเผาไหม้ ส่งผลให้สารปนเปื้อนถูกกำจัดออกจากพื้นผิวของวัสดุ วิธีการทำความสะอาดที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพนี้คือการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ ซึ่งค่อยๆ เข้ามาแทนที่วิธีการทำความสะอาดแบบเดิมในหลายสาขา พร้อมข้อดีมากมาย และแสดงให้เห็นถึงอนาคตที่สดใส

เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์ทำงานอย่างไร?

เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์

เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์

เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์ประกอบด้วยสี่ส่วน:แหล่งกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์ (เลเซอร์แบบต่อเนื่องหรือแบบพัลส์) แผงควบคุม ปืนเลเซอร์แบบพกพา และเครื่องทำความเย็นด้วยน้ำอุณหภูมิคงที่แผงควบคุมการทำความสะอาดเลเซอร์ทำหน้าที่เป็นสมองของเครื่องจักรทั้งหมดและสั่งการไปยังเครื่องกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์และปืนเลเซอร์แบบพกพา

เครื่องกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์ผลิตแสงเลเซอร์ความเข้มข้นสูง ซึ่งส่งผ่านตัวกลางการนำไฟฟ้า (ไฟเบอร์) ไปยังปืนเลเซอร์แบบพกพา แกลวาโนมิเตอร์แบบสแกนทั้งแบบแกนเดียวและสองแกนที่ประกอบอยู่ภายในปืนเลเซอร์จะสะท้อนพลังงานแสงไปยังชั้นดินของชิ้นงาน ด้วยปฏิกิริยาทางกายภาพและทางเคมีร่วมกัน สนิม สี คราบมัน ชั้นเคลือบ และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ จะถูกกำจัดออกได้อย่างง่ายดาย

มาเจาะลึกรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการนี้ ปฏิกิริยาที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการใช้การสั่นสะเทือนของพัลส์เลเซอร์, การขยายตัวทางความร้อนของอนุภาคที่ถูกฉายรังสีการสลายตัวของโมเลกุลด้วยแสงการเปลี่ยนเฟสหรือการกระทำร่วมกันของพวกเขาเพื่อขจัดแรงยึดติดระหว่างสิ่งสกปรกและพื้นผิวชิ้นงาน วัสดุเป้าหมาย (ชั้นผิวที่ต้องการกำจัดออก) จะถูกทำให้ร้อนอย่างรวดเร็วโดยการดูดซับพลังงานจากลำแสงเลเซอร์ และเป็นไปตามข้อกำหนดของการระเหิด ทำให้สิ่งสกปรกออกจากพื้นผิวจนหมดไป เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในการทำความสะอาด ด้วยเหตุนี้ พื้นผิวของวัสดุพิมพ์จึงดูดซับพลังงานเป็นศูนย์ หรือพลังงานเพียงเล็กน้อย แสงเลเซอร์ไฟเบอร์จึงไม่สร้างความเสียหายใดๆ เลย

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างและหลักการของเครื่องทำความสะอาดเลเซอร์แบบพกพา

3 ปฏิกิริยาของการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

1. การระเหิด

องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุพื้นฐานและสารปนเปื้อนมีความแตกต่างกัน เช่นเดียวกับอัตราการดูดซับของเลเซอร์ วัสดุพื้นฐานสะท้อนแสงเลเซอร์ได้มากกว่า 95% โดยไม่เกิดความเสียหาย ในขณะที่สารปนเปื้อนจะดูดซับพลังงานเลเซอร์ส่วนใหญ่และไปถึงอุณหภูมิการระเหิด

ภาพกระบวนการระเหิดทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

แผนภาพกลไกการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

2. การขยายตัวทางความร้อน

อนุภาคมลพิษจะดูดซับพลังงานความร้อนและขยายตัวอย่างรวดเร็วจนถึงจุดระเบิด แรงกระแทกจากการระเบิดจะเอาชนะแรงยึดเกาะ (แรงดึงดูดระหว่างสารต่างๆ) ทำให้อนุภาคมลพิษหลุดออกจากพื้นผิวโลหะ เนื่องจากระยะเวลาการฉายรังสีเลเซอร์สั้นมาก จึงสามารถสร้างแรงระเบิดที่เร่งขึ้นอย่างรวดเร็วในทันที เพียงพอที่จะเร่งอนุภาคขนาดเล็กให้เคลื่อนที่ออกจากการยึดเกาะของวัสดุฐานได้

การขยายตัวทางความร้อนในการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แสดงให้เห็น

แผนภาพปฏิสัมพันธ์ของแรงทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบพัลส์

3. การสั่นสะเทือนพัลส์เลเซอร์

ความกว้างพัลส์ของลำแสงเลเซอร์ค่อนข้างแคบ ดังนั้นการกระทำซ้ำๆ ของพัลส์จะสร้างแรงสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกเพื่อทำความสะอาดชิ้นงาน และคลื่นกระแทกจะทำลายอนุภาคของสารมลพิษ

แสดงการสั่นสะเทือนแบบพัลส์ในการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

กลไกการทำความสะอาดด้วยลำแสงเลเซอร์แบบพัลส์

ข้อดีของเครื่องทำความสะอาดเลเซอร์ไฟเบอร์

เนื่องจากการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายเคมีหรือวัสดุสิ้นเปลืองอื่นๆ จึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปลอดภัยในการใช้งาน และมีข้อดีหลายประการ:

ผงทหารส่วนใหญ่เป็นขยะหลังจากทำความสะอาด มีปริมาณน้อย และเก็บและรีไซเคิลได้ง่าย

ควันและเถ้าที่เกิดจากเลเซอร์ไฟเบอร์สามารถระบายออกได้ง่ายด้วยเครื่องดูดควัน และไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์

การทำความสะอาดแบบไม่ต้องสัมผัส ไม่มีสารตกค้าง ไม่มีมลภาวะรอง

การทำความสะอาดเฉพาะเป้าหมาย (สนิม น้ำมัน สี เคลือบ) จะไม่ทำให้พื้นผิววัสดุเสียหาย

ไฟฟ้าเป็นการบริโภคเพียงอย่างเดียว ต้นทุนการดำเนินการและค่าบำรุงรักษาต่ำ

เหมาะสำหรับพื้นผิวที่เข้าถึงยากและโครงสร้างสิ่งประดิษฐ์ที่ซับซ้อน

หุ่นยนต์ทำความสะอาดเลเซอร์อัตโนมัติเป็นทางเลือกทดแทนหุ่นยนต์เทียม

การเปรียบเทียบระหว่างการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์กับวิธีการทำความสะอาดอื่นๆ

สำหรับการกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น สนิม เชื้อรา สี ฉลากกระดาษ โพลิเมอร์ พลาสติก หรือวัสดุพื้นผิวอื่นๆ วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การพ่นทรายและการกัดกรดด้วยสารเคมี จำเป็นต้องอาศัยการจัดการและการกำจัดวัสดุเฉพาะทาง ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและผู้ปฏิบัติงานในบางครั้ง ตารางด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์และวิธีการทำความสะอาดทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

  การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ การทำความสะอาดด้วยสารเคมี การขัดเงาด้วยเครื่องจักร การทำความสะอาดด้วยน้ำแข็งแห้ง การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก
วิธีการทำความสะอาด เลเซอร์แบบไม่สัมผัส ตัวทำละลายเคมี สัมผัสโดยตรง กระดาษทรายสัมผัสโดยตรง น้ำแข็งแห้งแบบไม่สัมผัส ผงซักฟอกแบบสัมผัสโดยตรง
ความเสียหายของวัสดุ No ใช่แต่ไม่บ่อยนัก ใช่ No No
ประสิทธิภาพการทำความสะอาด สูง ต่ำ ต่ำ ปานกลาง ปานกลาง
การบริโภค ไฟฟ้า ตัวทำละลายเคมี กระดาษทราย/ล้อขัด น้ำแข็งแห้ง ผงซักฟอกแบบตัวทำละลาย
ผลลัพธ์การทำความสะอาด ความไร้รอยด่างพร้อย ปกติ ปกติ ยอดเยี่ยม ยอดเยี่ยม
ความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มลพิษ มลพิษ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
การดำเนินการ เรียบง่ายและเรียนรู้ได้ง่าย ขั้นตอนซับซ้อน ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะ จำเป็นต้องมีผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะ เรียบง่ายและเรียนรู้ได้ง่าย เรียบง่ายและเรียนรู้ได้ง่าย

 

กำลังมองหาวิธีที่ดีที่สุดในการกำจัดสารปนเปื้อนโดยไม่ทำลายพื้นผิว

▷ เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์

การใช้งานการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

การสาธิตการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

แนวทางการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

-การกำจัดสนิมด้วยเลเซอร์

• การเคลือบลบด้วยเลเซอร์

• การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ การเชื่อม

 

• แม่พิมพ์ฉีดทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

• ความหยาบของพื้นผิวด้วยเลเซอร์

• อุปกรณ์ทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

• การลบสีด้วยเลเซอร์…

ภาพการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ในทางปฏิบัติ

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ในทางปฏิบัติ

คำถามที่พบบ่อย

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ปลอดภัยต่อวัสดุฐานหรือไม่?

ใช่ ปลอดภัยอย่างแน่นอน กุญแจสำคัญอยู่ที่อัตราการดูดซับเลเซอร์ที่แตกต่างกัน วัสดุฐานสะท้อนพลังงานเลเซอร์ได้มากกว่า 95% โดยดูดซับความร้อนเพียงเล็กน้อยหรือแทบไม่ดูดซับเลย สารปนเปื้อน (สนิม สี) จะดูดซับพลังงานส่วนใหญ่แทน ด้วยการควบคุมพัลส์ที่แม่นยำ กระบวนการนี้จะกำหนดเป้าหมายเฉพาะสารที่ไม่ต้องการเท่านั้น หลีกเลี่ยงความเสียหายต่อโครงสร้างหรือคุณภาพของพื้นผิวของวัสดุพิมพ์

เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์สามารถขจัดสิ่งปนเปื้อนอะไรได้บ้าง?

จัดการสารปนเปื้อนทางอุตสาหกรรมได้หลากหลายชนิดอย่างมีประสิทธิภาพ

  • สนิม ออกไซด์ และการกัดกร่อนบนพื้นผิวโลหะ
  • สี สารเคลือบ และฟิล์มบางจากชิ้นงาน
  • น้ำมัน จารบี และคราบสกปรกในกระบวนการฉีดขึ้นรูป
  • เศษเชื่อมและเสี้ยนเล็กๆ ก่อน/หลังการเชื่อม
  • ไม่จำกัดเฉพาะกับโลหะเท่านั้น แต่ยังใช้ได้กับพื้นผิวที่ไม่ใช่โลหะบางชนิดเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนเบาๆ อีกด้วย
การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากเพียงใดเมื่อเทียบกับวิธีการดั้งเดิม?

เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าการทำความสะอาดด้วยสารเคมีหรือเครื่องจักร

  • ไม่มีตัวทำละลายทางเคมี (หลีกเลี่ยงมลพิษทางดิน/น้ำ) หรือวัสดุสิ้นเปลืองที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (ลดขยะ)
  • ขยะส่วนใหญ่เป็นผงของแข็งขนาดเล็กหรือมีควันน้อยมาก ซึ่งสามารถรวบรวมได้ง่ายด้วยเครื่องดูดควัน
  • ใช้เพียงไฟฟ้าเท่านั้น ไม่ต้องกำจัดขยะอันตราย เป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรมที่เข้มงวด

เวลาโพสต์: 8 ก.ค. 2565

ส่งข้อความของคุณถึงเรา:

เขียนข้อความของคุณที่นี่และส่งถึงเรา