Laserrengöring är en effektiv metod för att ta bort smutsiga partiklar och filmlager av olika material och storlekar på fasta ytor. Genom den höga ljusstyrkan och goda riktade kontinuerliga eller pulsade lasern, genom optisk fokusering och punktformning för att bilda en specifik punktform och energifördelning av laserstrålen, bestrålad till ytan av det förorenade materialet som behöver rengöras, det bifogade förorenande materialet absorberar laserenergin, kommer att producera vibrationer, smältning, förbränning och till och med förgasning och en rad komplexa fysikaliska och kemiska processer. Och slutligen ta bort föroreningarna från ytan av materialet, även om lasern verkar på den rengjorda ytan, reflekteras de flesta av dem och orsakar ingen skada på substratet, för att uppnå effekten av rengöring.
Laserrengöring kan klassificeras enligt olika klassificeringsstandarder. Till exempel om substratytan är täckt med vätskefilm i laserrengöringsprocessen delas in i torr laserrengöring och våt laserrengöring. Den förra är den direkta bestrålningen av lasern på ytan av föroreningen, och den senare kräver applicering av fukt eller flytande film på laserrengöringsytan. Effektiviteten av våt laserrengöring är hög, men våt laserrengöring kräver manuell beläggning av vätskefilm, så sammansättningen av vätskefilm kan inte ändra egenskaperna hos själva matrismaterialet. Jämfört med torr laserrengöringsteknik har därför tillämpningsområdet för våt laserrengöring vissa begränsningar. Torr laserrengöring är den mest använda laserrengöringsmetoden, som använder en laserstråle för att direkt bestråla arbetsstyckets yta för att avlägsna partiklar och filmer.
1. kemtvätt med laser
Grundprincipen för kemtvätt med laser är att efter att partiklarna och materialsubstratet har bestrålats av lasern, omvandlas den absorberade ljusenergin till värmeenergi på ett ögonblick, vilket orsakar omedelbar termisk expansion av partiklarna eller substratet eller båda vid samtidigt, och acceleration genereras omedelbart mellan partiklarna och substratet. Kraften som genereras av accelerationen övervinner adsorptionskraften mellan partikeln och substratet och får partikeln att fly från substratytan.
Enligt de olika absorptionsmetoderna för kemtvätt med laser kan kemtvätt med laser huvudsakligen delas in i följande två former:
1. För dammpartiklar med en smältpunkt högre än basmaterialet (eller med stor skillnad i laserabsorptionshastighet): Partikelabsorptionslaserbestrålningen är starkare än substratabsorptionen (a) eller motsatsen (b), vid denna tidpunkt partikelabsorptionslaserljusenergin omvandlas till värmeenergi, vilket orsakar den termiska expansionen av partikeln, även om mängden termisk expansion är mycket liten, men den termiska expansionen sker inom en mycket kort tidsperiod, så det kommer att producera en enorm omedelbar acceleration på substratet, medan substratet reagerar på partikeln. Kraften övervinner den bindande kraften på varandra och lösgör partiklarna från substratet. Det schematiska diagrammet är som följer:
2. För smuts med låg kokpunkt: ytsmuts absorberar direkt laserenergi, omedelbar högtemperaturkokning avdunstar och direkt förångning tar bort smuts, som visas i följande figur.
2. laser våt rengöring
Laser våtrengöring är också känd som laserångrengöring, jämfört med kemtvätt, våtrengöring är på ytan av rengöringsdelen har ett tunt lager av några mikrometer tjock flytande film eller medium film, vätskefilm genom laserbestrålning vätskefilmtemperaturen stiger omedelbart och producera ett stort antal bubblor förgasningsreaktion. Den slagkraft som genereras av förgasningsexplosionen övervinner adsorptionskraften mellan partiklarna och substratet. Enligt partikeln är vätskefilm och substrat på laservåglängdsabsorptionskoefficienten olika, laservåtrengöring kan delas in i tre typer.
1. Substratet absorberar laserenergi kraftigt
När lasern bestrålas mot substratet och vätskefilmen är absorptionen av lasern av substratet mycket större än vätskefilmens, så ett explosivt förgasningsfenomen uppstår vid gränsytan mellan substratet och vätskefilmen, som visas i figuren nedan. I teorin, ju kortare pulstiden är, desto lättare är det att överhettas i korsningen, vilket resulterar i en större explosiv påverkan.
2. Vätskefilm absorberande laserenergi starkt
Principen för denna rengöring är att vätskefilmen absorberar det mesta av laserenergin, och explosiv förgasning sker på ytan av vätskefilmen, som visas i figuren nedan. Vid denna tidpunkt är effektiviteten av laserrengöring inte lika bra som substratabsorptionen, eftersom explosionsslagkraften är på ytan av vätskefilmen vid denna tidpunkt. När substratet absorberas uppstår bubblan och explosionen i skärningspunkten mellan substratet och vätskefilmen, och explosionsslagkraften är lättare att trycka bort partiklarna från substratytan, så substratabsorptionsrengöringseffekten är bättre.
3. Både substratet och vätskefilmen absorberar laserenergi
Vid denna tidpunkt är rengöringseffektiviteten mycket låg, efter laserbestrålningen till vätskefilmen absorberas en del av laserenergin, energin sprids i hela vätskefilmen, vätskefilmen kokar och producerar bubblor, och den återstående laserenergi absorberas av substratet efter att ha passerat genom vätskefilmen, som visas i figuren. Denna metod kräver mer laserenergi för att producera kokande bubblor, vilket kan orsaka en explosion. Så denna metod är mycket ineffektiv.
När man använder metoden för substratabsorption för laservåtrengöring, eftersom det mesta av laserenergin absorberas av substratet, kommer förbindelsen mellan vätskefilmen och substratet att överhettas, och bubblor kommer att genereras vid gränsytan. Jämfört med kemtvätt använder den våta typen slagkraften som genereras av kopplingsbubbelexplosionen för att uppnå laserrengöring. Samtidigt kan en viss kemisk substans läggas till vätskefilmen för att kemiskt reagera med förorenande partiklar för att minska adsorptionskraften mellan partiklarna och substratmaterialet, för att minska tröskeln för laserrengöring. Därför kan våtrengöring förbättra effektiviteten av rengöringen i viss utsträckning, men det finns vissa svårigheter samtidigt, införandet av vätskefilm kan leda till ny förorening och tjockleken på vätskefilmen är svår att kontrollera.
3. Faktorer som påverkar kvaliteten på laserrengöring
4. effekten av laservåglängd
Utgångspunkten för laserrengöring är laserabsorption, därför, när man väljer en laserljuskälla, är det nödvändigt att först kombinera ljusabsorptionsegenskaperna för rengöringsarbetsstycket och välja en laser som är lämplig för bandet som laserljuskälla. Dessutom visar experimentell forskning från utländska forskare att rengöring av förorenande partiklar med samma egenskaper, ju kortare våglängd, desto starkare rengöringsförmåga hos lasern och desto lägre rengöringströskel. Det kan ses att under förutsättningen att uppfylla materialets ljusabsorptionsegenskaper, för att förbättra effekten och effektiviteten av rengöring, bör en laser med kortare våglängd väljas som en rengörande ljuskälla.
5. effekttäthetens inverkan
Under laserrengöring finns det en övre skadetröskel och en lägre rengöringströskel för lasereffekttäthet. Inom detta intervall, ju högre lasereffekttäthet för laserrengöring, desto större rengöringskapacitet och desto tydligare blir rengöringseffekten. Därför bör laserns effekttäthet förbättras så mycket som möjligt utan att skada basmaterialet.
6. effekt av pulsbredd
Laserrengöringsljuskällan kan vara kontinuerligt ljus eller pulserande ljus, och den pulsade lasern kan ge en hög toppeffekt, så att den lätt kan uppfylla tröskelkraven. Dessutom fann studien att när det gäller den termiska effekten på substratet som orsakas av rengöringsprocessen, var effekten av den pulsade lasern mindre och det värmepåverkade området som orsakades av den kontinuerliga lasern var större.
7. effekten av skanningshastighet och frekvens
Uppenbarligen, i processen med laserrengöring, ju snabbare laserskanningshastighet, desto lägre frekvens och desto högre effektivitet för rengöring, men detta kan orsaka en minskning av rengöringseffekten. Därför, i själva rengöringsprocessen, bör lämplig skanningshastighet och skanningsfrekvens väljas i enlighet med materialegenskaperna för rengöringsarbetsstycket och föroreningssituationen. Överlappningshastigheten under skanning etc. kommer också att påverka rengöringseffekten.
8. effekten av oskärpa mängd
Före laserrengöring konvergerar lasern för det mesta genom en viss fokuseringslinskombination, och själva laserrengöringsprocessen utförs i allmänhet vid oskärpa, ju större defokusering, desto större fläck på materialet, desto större skanningsarea, desto högre effektivitet. När den totala effekten är konstant, desto mindre defokuseringsmängd, desto större effekttäthet har lasern och desto starkare rengöringsförmåga.
Guosheng är ett professionellt och välrenommerat utrustningstillverkningsföretag med ett stort utbud av tekniska resurser, stark FoU-kapacitet och avancerad produktionsteknik. Vår lasersvetsutrustning är kostnadseffektiv och säljs inrikes och utomlands. Om du är intresserad av våra produkter, vänligen kontakta oss på bob@gshenglaser.com.