Desenvolvimento e princípio de limpeza do laser
Os métodos de limpeza industriais tradicionais incluem principalmente a água de alta pressão, moedura química do reagente, a ultrassônica e a mecânica, mas estes métodos de limpeza têm os problemas de danificar a carcaça, o ambiente de trabalho pobre, a poluição, a limpeza incompleta em algumas posições e o custo de limpeza alto. Com a agravação da poluição ambiental, os eruditos pelo mundo inteiro estão desenvolvendo ativamente tecnologias de limpeza novas com conservação, proteção ambiental e eficiência elevada de energia. Porque a tecnologia de limpeza do laser tem muitas vantagens, tais como baixo dano de materiais de matriz, da precisão de limpeza alta, da emissão zero e da nenhuma poluição, gradualmente é avaliada e favorecida pela academia e pela indústria. Não há nenhuma dúvida que a aplicação da tecnologia de limpeza do laser à limpeza da sujeira da superfície de metal tem uma perspectiva muito larga.
História do desenvolvimento e situação atual da tecnologia de limpeza do laser
Nos anos 60, o físico famoso Schawlow propôs primeiramente o conceito da limpeza do laser, e aplicou então a tecnologia ao reparo e à manutenção de livros antigos. A escala da descontaminação da limpeza estrangeira do laser é muito larga, da camada grossa da oxidação às partículas finas na superfície do objeto, incluindo a limpeza de relíquias culturais e de obras de arte, a remoção da sujeira de borracha na superfície do molde do pneu, a remoção de poluentes do óleo de silicone na superfície do filme do ouro e da limpeza da elevada precisão da indústria da microeletrônica. Em China, a tecnologia de limpeza do laser começou realmente em 2004. China começou a investir muitos recursos humanos e materiais para reforçar a pesquisa sobre a tecnologia de limpeza do laser. Em dez anos recentes, com o desenvolvimento de lasers avançados, dos lasers de dióxido de carbono incapazes e volumosos aos lasers de pouco peso e compactos da fibra; Do laser contínuo da saída ao laser do nanossegundo, do picosegundo e do pulso curto do femtosegundo; Das saídas de luz visíveis à luz infra-vermelha da onda longa e às saídas de luz ultravioletas da onda curto… Os lasers fizeram um pulo na saída da energia, na escala de comprimento de onda, na qualidade do laser e na eficiência de conversão da energia. O desenvolvimento do laser promove naturalmente o desenvolvimento rápido da tecnologia de limpeza do laser. A tecnologia de limpeza do laser conseguiu resultados frutuosos na teoria e na aplicação.
Princípio de tecnologia de limpeza do laser
O processo de limpeza do laser pulsado depende das características do pulso ótico gerado pelo laser, e é baseado na reação photophysical causada pela interação entre o feixe da alta intensidade, o laser do pulso curto e a camada de poluição. Seu princípio físico pode ser resumido como segue:
a) o feixe emissor pelo laser é absorvido pela camada de poluição na superfície a ser tratada;
b) a absorção dos grandes formulários da energia que expandem rapidamente o plasma (ionizou altamente o gás instável) e produz ondas de choque;
c) a onda de choque transforma os poluentes em fragmentos e é removida;
d) a largura de pulsação de luz deve ser curto bastante evitar a acumulação do calor que destrói a superfície tratada;
e) as experiências mostram que quando há óxidos na superfície de metal, o plasma ocorre na superfície de metal.
O plasma é gerado somente quando a densidade de energia é mais alta do que o ponto inicial, que depende da camada contaminada ou camada do óxido removeu. Este efeito de ponto inicial é muito importante para a limpeza eficaz ao assegurar a segurança do material da carcaça. Há um segundo ponto inicial para a emergência do plasma. Se a densidade de energia excede este ponto inicial, a matéria-prima estará destruída. A fim limpar eficazmente o material da carcaça nos locais de assegurar a segurança do material da carcaça, os parâmetros do laser devem ser ajustados de acordo com a situação, de modo que a densidade de energia do pulso ótico esteja restritamente entre os dois pontos iniciais.
Vantagens da limpeza do laser
Comparado com os métodos de limpeza tradicionais tais como a limpeza mecânica da fricção, a limpeza química da corrosão, a limpeza forte contínua líquida do impacto e a limpeza ultrassônica de alta frequência, limpeza do laser têm cinco vantagens óbvias:
- Vantagens da proteção ambiental: a limpeza do laser é um método de limpeza “verde”. Não precisa de usar nenhuns agente químico e solução de limpeza. O desperdício limpado é pó basicamente contínuo, volume pequeno, fáceis de armazenar, recicláveis, nenhuma reação fotoquímica e nenhuma poluição.
- Vantagem do efeito: o método de limpeza tradicional é frequentemente a limpeza do contato, que tem a força mecânica na superfície do objeto limpado, os danos a superfície do objeto ou o meio de limpeza é unido à superfície do objeto limpado, que não pode ser removido e não produz a poluição secundária. A não-moedura, o não-contato e o efeito não-térmico da limpeza do laser não danificarão a carcaça, de modo que estes problemas possam ser resolvidos.
- Vantagem do controle: o laser pode ser transmitido através da fibra ótica e cooperar com o manipulador e o robô para realizar convenientemente a operação remota. Pode limpar as peças que não são acessíveis pelos métodos tradicionais, que podem assegurar a segurança dos pessoais em alguns lugares perigosos.
- Vantagem da conveniência: a limpeza do laser pode remover os vários tipos de poluentes na superfície de vários materiais e conseguir a limpeza que a limpeza convencional não pode conseguir. Pode igualmente seletivamente limpar os poluentes na superfície material sem danificar a superfície material.
- Vantagem do custo: a limpeza do laser é rápida, eficiente e ganha o tempo; Nesta fase, embora o único investimento na compra do sistema da limpeza do laser seja alto na fase inicial, o sistema de limpeza pode ser usado estavelmente por muito tempo e tem o baixo custo de operação. Mais importante, pode facilmente realizar a operação automática. Pode-se prever que o custo do sistema da limpeza do laser estará reduzido extremamente no futuro, para reduzir mais o custo de usar a tecnologia de limpeza do laser.
Os métodos de limpeza do laser podem ser divididos nas seguintes três categorias:
1. Tinturaria do laser
A radiação de laser é usada para a descontaminação direta. Depois que o laser é absorvido por objetos ou por partículas de sujeira, produzirá a vibração, para separar a matriz e os poluentes. Há duas maneiras principais de remover as partículas de sujeira na tinturaria do laser: um é a expansão térmica instantânea da superfície da carcaça, tendo por resultado a vibração, de modo que as partículas fixem na superfície possam ser removidas. O outro é que as partículas saem da superfície da carcaça devido à expansão térmica das partículas ela mesma.
2. Limpeza molhada do laser
A limpeza molhada do laser é cobrir uniformemente uma camada de filme médio líquido na superfície da carcaça a ser limpada, e remover então as manchas com a radiação de laser. De acordo com a absorção do laser pelo filme e pela carcaça dielétricos, a limpeza molhada pode ser dividida na absorção forte da carcaça, na absorção dielétrica forte do filme e na absorção comum da carcaça dielétrica do filme. Durante a absorção forte da matriz, depois que a matriz absorve a energia de laser, o calor é transferido ao filme médio líquido, a camada líquida na relação entre a matriz e o líquido é superaquecida e de ebulição, e a camada líquida e as manchas são removidas juntamente.
3. Laser + limpeza de gás inerte
Ao mesmo tempo da radiação de laser, o gás inerte é fundido à superfície do workpiece. Quando os poluentes são descascados da superfície, estão fundidos longe da superfície pelo gás para evitar a poluição e a oxidação da superfície limpa.
Campos da aplicação da limpeza do laser
Com o desenvolvimento da tecnologia de limpeza do laser, a tecnologia de limpeza do laser foi popularizada a muitas indústrias na aplicação industrial, como mostrado abaixo:
- Campo microeletrónico: componentes do semicondutor, dispositivos microeletrónicos, moldes da memória, etc.;
- Campo da proteção de relíquia cultural: carvings, bronzes, vidro, pinturas a óleo e pinturas murais de pedra;
- Limpeza abrasiva: molde de borracha, molde composto, molde de metal, etc.;
- Tratamento de superfície: tratamento hidrófilo, tornar áspero da superfície, tratamento da solda antes e depois da soldadura, etc.;
- Remoção da pintura e de oxidação: aviões, navios, armas e equipamento, pontes, embarcações de pressão do metal, encanamentos do metal, etc.; Peças dos aviões, peças elétricas do produto, etc.;
- Outro: Grafittis urbanos, rolo de impressão, parede exterior da construção, indústria nuclear, etc.
A limpeza do laser transformar-se-á a tendência geral do desenvolvimento de limpeza do mercado. Embora presentemente, a limpeza do laser não possa completamente substituir a tecnologia de limpeza tradicional, com o progresso da ciência e da tecnologia e a melhoria de exigências da proteção ambiental, a limpeza do laser transformar-se-á a tendência geral do desenvolvimento do mercado de limpeza global. Desenvolvendo sistemas e o equipamento novos da limpeza do laser e aperfeiçoando o processo de limpeza, melhorando a eficiência de limpeza, reduzindo o custo de limpeza, reduzindo o dano da superfície a ser limpada, e realizando o verde, o processo de limpeza eficiente e automático de superfície de metal deve ser a procura do mercado futuro. O equipamento Co. de Shenzhen Herolaser, Ltd. é uma empresa contratado no R & no D, produção e vendas de máquinas da limpeza do laser. Presentemente, as máquinas de limpeza do laser do pulso 100W-2000W lançadas por Herolaser no campo da limpeza do laser foram amplamente utilizadas no campos do tratamento de superfície, a remoção da limpeza do molde, da pintura e de oxidação e o outro trânsito da fabricação, do automóvel e do trilho do hardware.