Làm sạch bằng laser là gì?
Bằng cách chiếu năng lượng laser tập trung lên bề mặt của chi tiết gia công bị nhiễm bẩn, phương pháp làm sạch bằng laser có thể loại bỏ lớp bụi bẩn ngay lập tức mà không làm hư hại lớp nền. Đây là sự lựa chọn lý tưởng cho thế hệ công nghệ làm sạch công nghiệp mới.
Công nghệ làm sạch bằng laser cũng đã trở thành một công nghệ làm sạch không thể thiếu trong công nghiệp, đóng tàu, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực sản xuất cao cấp khác, bao gồm việc loại bỏ bụi bẩn cao su trên bề mặt khuôn lốp xe, loại bỏ chất gây ô nhiễm dầu silicon trên bề mặt màng vàng và làm sạch chính xác cao trong ngành công nghiệp vi điện tử.
Đối với các công nghệ laser như cắt laser, khắc laser, làm sạch laser và hàn laser, có thể bạn đã quen thuộc với chúng nhưng các nguồn laser liên quan thì khác. Dưới đây là một biểu mẫu để bạn tham khảo, đề cập đến bốn nguồn laser và các vật liệu cũng như ứng dụng phù hợp tương ứng.
Bốn nguồn laser dùng cho việc làm sạch bằng laser
Do sự khác biệt về các thông số quan trọng như bước sóng và công suất của các nguồn laser khác nhau, tỷ lệ hấp thụ của các vật liệu và vết bẩn khác nhau, nên bạn cần chọn nguồn laser phù hợp cho máy làm sạch bằng laser của mình theo yêu cầu loại bỏ chất bẩn cụ thể.
▶ Vệ sinh bằng laser xung MOPA
(Làm việc với nhiều loại vật liệu khác nhau)
Laser MOPA là loại laser được sử dụng rộng rãi nhất trong làm sạch bề mặt. MO viết tắt của master oscillator (bộ dao động chính). Do hệ thống laser sợi quang MOPA có thể được khuếch đại một cách chính xác theo nguồn tín hiệu mồi được ghép nối với hệ thống, nên các đặc tính liên quan của laser như bước sóng trung tâm, dạng sóng xung và độ rộng xung sẽ không thay đổi. Do đó, kích thước điều chỉnh thông số cao hơn và phạm vi rộng hơn. Đối với các kịch bản ứng dụng khác nhau của các vật liệu khác nhau, khả năng thích ứng mạnh mẽ hơn và khoảng cửa sổ xử lý lớn hơn, có thể đáp ứng việc làm sạch bề mặt của nhiều loại vật liệu khác nhau.
▶ Làm sạch bằng laser sợi composite
(Lựa chọn tốt nhất để tẩy sơn)
Phương pháp làm sạch vật liệu composite bằng laser sử dụng laser bán dẫn liên tục để tạo ra nhiệt lượng dẫn truyền, nhờ đó chất nền cần làm sạch hấp thụ năng lượng để tạo ra hiện tượng khí hóa và đám mây plasma, đồng thời tạo ra áp suất giãn nở nhiệt giữa vật liệu kim loại và lớp bị nhiễm bẩn, làm giảm lực liên kết giữa các lớp. Khi nguồn laser tạo ra chùm tia laser xung năng lượng cao, sóng xung kích rung động sẽ làm bong tróc các mối nối có lực bám dính yếu, từ đó đạt được hiệu quả làm sạch laser nhanh chóng.
Phương pháp làm sạch bằng laser kết hợp chức năng laser liên tục và laser xung. Tốc độ cao, hiệu quả cao và chất lượng làm sạch đồng đều hơn, đối với các vật liệu khác nhau, cũng có thể sử dụng các bước sóng laser khác nhau cùng lúc để đạt được mục đích loại bỏ vết bẩn.
Ví dụ, trong việc làm sạch bằng laser đối với các vật liệu phủ dày, công suất đầu ra của laser đơn xung đa xung rất lớn và chi phí cao. Việc làm sạch kết hợp bằng laser xung và laser bán dẫn có thể nhanh chóng và hiệu quả cải thiện chất lượng làm sạch, đồng thời không gây hư hại cho chất nền. Trong việc làm sạch bằng laser đối với các vật liệu có độ phản xạ cao như hợp kim nhôm, laser đơn gặp một số vấn đề như độ phản xạ cao. Sử dụng phương pháp làm sạch kết hợp bằng laser xung và laser bán dẫn, dưới tác động của sự truyền dẫn nhiệt của laser bán dẫn, làm tăng tỷ lệ hấp thụ năng lượng của lớp oxit trên bề mặt kim loại, nhờ đó chùm tia laser xung có thể bóc tách lớp oxit nhanh hơn, cải thiện hiệu quả loại bỏ tốt hơn, đặc biệt là hiệu quả loại bỏ sơn được tăng lên hơn 2 lần.
▶ Vệ sinh bằng laser CO2
(Lựa chọn tốt nhất để làm sạch các vật liệu phi kim loại)
Laser carbon dioxide là loại laser khí sử dụng khí CO2 làm vật liệu làm việc, được nạp khí CO2 và các khí phụ trợ khác (heli và nitơ cũng như một lượng nhỏ hydro hoặc xenon). Dựa trên bước sóng độc đáo của nó, laser CO2 là lựa chọn tốt nhất để làm sạch bề mặt các vật liệu phi kim loại như loại bỏ keo, lớp phủ và mực in. Ví dụ, việc sử dụng laser CO2 để loại bỏ lớp sơn composite trên bề mặt hợp kim nhôm không làm hỏng bề mặt lớp màng oxit anot, cũng không làm giảm độ dày của nó.
▶ Vệ sinh bằng tia laser UV
(Lựa chọn tốt nhất cho các thiết bị điện tử cao cấp)
Các loại laser tia cực tím được sử dụng trong gia công vi mô bằng laser chủ yếu bao gồm laser excimer và laser trạng thái rắn toàn phần. Bước sóng của laser tia cực tím ngắn, mỗi photon đơn lẻ có thể truyền năng lượng cao, có thể trực tiếp phá vỡ các liên kết hóa học giữa các vật liệu. Bằng cách này, các vật liệu phủ được loại bỏ khỏi bề mặt dưới dạng khí hoặc hạt, và toàn bộ quá trình làm sạch tạo ra năng lượng nhiệt thấp, chỉ ảnh hưởng đến một vùng nhỏ trên phôi. Do đó, làm sạch bằng laser tia cực tím có những ưu điểm độc đáo trong sản xuất vi mô, chẳng hạn như làm sạch Si, GaN và các vật liệu bán dẫn khác, thạch anh, sapphire và các tinh thể quang học khác, và polyimide (PI), polycarbonate (PC) và các vật liệu polymer khác, có thể nâng cao hiệu quả chất lượng sản xuất.
Laser UV được coi là phương pháp làm sạch bằng laser tốt nhất trong lĩnh vực điện tử chính xác, đặc điểm nổi bật nhất là công nghệ gia công "lạnh" tinh xảo, không làm thay đổi tính chất vật lý của vật thể, đồng thời gia công và xử lý bề mặt vi mô, có thể được sử dụng rộng rãi trong truyền thông, quang học, quân sự, điều tra tội phạm, y tế và các ngành công nghiệp và lĩnh vực khác. Ví dụ, kỷ nguyên 5G đã tạo ra nhu cầu thị trường về gia công FPC. Ứng dụng máy laser UV cho phép gia công lạnh chính xác FPC và các vật liệu khác.
Thời gian đăng bài: 10 tháng 10 năm 2022