In onlangse jare het laserskoonmaak een van die navorsingspunte op die gebied van industriële vervaardiging geword, en navorsing dek die proses, teorie, toerusting en toepassings. In industriële toepassings kon laserskoonmaaktegnologie 'n groot aantal verskillende substraatoppervlaktes betroubaar skoonmaak, en voorwerpe soos staal, aluminium, titanium, glas en saamgestelde materiale, ens. skoonmaak. Toepassingsbedrywe dek lugvaart, lugvaart, verskeping, hoëspoed-spoor, motorvoertuie, vorm, kernkrag en mariene en ander velde.
Laserskoonmaaktegnologie, wat dateer uit die 1960's, het die voordele van goeie skoonmaakeffek, wye reeks toepassings, hoë presisie, kontaklose en toeganklikheid. In industriële vervaardiging, produksie en instandhouding en ander velde het dit 'n wye reeks toepassingsvooruitsigte, en word verwag om die tradisionele skoonmaakmetodes gedeeltelik of heeltemal te vervang, en die mees belowende groen skoonmaaktegnologie in die 21ste eeu te word.
Laser skoonmaakmetode
Die laserskoonmaakproses is baie kompleks en behels 'n verskeidenheid materiaalverwyderingsmeganismes. Vir 'n laserskoonmaakmetode kan die skoonmaakproses gelyktydig 'n verskeidenheid meganismes hê, wat hoofsaaklik toegeskryf kan word aan die interaksie tussen die laser en die materiaal, insluitend die ablasie, ontbinding, ionisasie, degradasie, smelting, verbranding, verdamping, vibrasie, sputtering, uitbreiding, krimping, ontploffing, afskilfering, afskilfering en ander fisiese en chemiese veranderinge in die materiaaloppervlak.
Tans is die tipiese laserskoonmaakmetodes hoofsaaklik drie: laserablasieskoonmaak, vloeibare film-ondersteunde laserskoonmaak en laserskokgolfskoonmaakmetodes.
Laserablasie skoonmaakmetode
Die belangrikste metodologiese meganismes is termiese uitbreiding, verdamping, ablasie en fase-ontploffing. Die laser werk direk in op die materiaal wat van die oppervlak van die substraat verwyder moet word en die omgewingstoestande kan lug, yl gas of vakuum wees. Die bedryfstoestande is eenvoudig en word die meeste gebruik om 'n verskeidenheid bedekkings, verf, deeltjies of vuilgoed te verwyder. Die diagram hieronder toon die prosesdiagram vir die laserablasie-skoonmaakmetode.
Wanneer die laserbestraling op die oppervlak van die materiaal val, vind die substraat en skoonmaakmateriaal eerste termies uit. Met die toename in die interaksietyd van die laser met die skoonmaakmateriaal, as die temperatuur laer is as die kavitasiedrempel van die skoonmaakmateriaal, verander slegs die fisiese proses van die skoonmaakmateriaal. Die verskil tussen die skoonmaakmateriaal en die substraat se termiese uitsettingskoëffisiënt lei tot druk by die koppelvlak, wat veroorsaak dat die skoonmaakmateriaal buig, van die substraatoppervlak skeur, krake, meganiese breuke, vibrasie-verplettering, ens. veroorsaak. Die skoonmaakmateriaal word deur 'n straal verwyder of van die substraatoppervlak gestroop.
Indien die temperatuur hoër is as die vergassingsdrempeltemperatuur van die skoonmaakmateriaal, sal daar twee situasies wees: 1) die ablasiedrempel van die skoonmaakmateriaal is minder as die substraat; 2) die ablasiedrempel van die skoonmaakmateriaal is groter as die substraat.
Hierdie twee gevalle van skoonmaakmiddels is smelt, kavitasie en ablasie en ander fisies-chemiese veranderinge. Die skoonmaakmeganisme is meer kompleks, benewens termiese effekte, maar kan ook die molekulêre bindingsbreuk tussen skoonmaakmiddels en substrate, ontbinding of degradasie van skoonmaakmiddels, fase-ontploffing, onmiddellike ionisasie van skoonmaakmiddels en die opwekking van plasma insluit.
(1)Vloeibare film-ondersteunde laser skoonmaak
Die metodemeganisme bestaan hoofsaaklik uit kookverdamping en vibrasie van die vloeistoffilm, ens. Die gebruik van die behoefte om die toepaslike lasergolflengte te kies, om op te maak vir die gebrek aan impakdruk in die laser-ablasie-skoonmaakproses, kan gebruik word om sommige van die moeiliker skoonmaakvoorwerpe te verwyder.
Soos in die figuur hieronder getoon, word die vloeistoffilm (water, etanol of ander vloeistowwe) vooraf op die oppervlak van die skoonmaakvoorwerp bedek, en dan word dit met die laser bestraal. Die vloeistoffilm absorbeer laserenergie, wat lei tot 'n sterk ontploffing van die vloeibare medium. Die ontploffing van die kokende vloeistof beweeg teen hoë spoed. Die energie word na die oppervlak se skoonmaakmateriaal oorgedra. Die hoë oorgangsplofkrag is voldoende om die oppervlakvuil te verwyder en skoonmaakdoeleindes te bereik.
Die vloeibare film-ondersteunde laser skoonmaakmetode het twee nadele.
Moeilike proses en moeilik om die proses te beheer.
As gevolg van die gebruik van vloeibare film, is die chemiese samestelling van die substraatoppervlak na skoonmaak maklik om te verander en nuwe stowwe te genereer.
(1)Laserskokgolftipe skoonmaakmetode
Die prosesbenadering en -meganisme verskil baie van die eerste twee. Die meganisme is hoofsaaklik skokgolfkragverwydering, en die skoonmaak van voorwerpe is hoofsaaklik deeltjies, hoofsaaklik vir die verwydering van deeltjies (submikron of nanoskaal). Die prosesvereistes is baie streng, beide om te verseker dat die lug kan ioniseer, maar ook om 'n geskikte afstand tussen die laser en die substraat te handhaaf om te verseker dat die impakkrag op die deeltjies groot genoeg is.
Die skematiese diagram van die laserskokgolf-skoonmaakproses word hieronder getoon. Die laser word parallel met die rigting van die substraatoppervlak geskiet, sonder dat die substraat in kontak kom. As die werkstuk of laserkop beweeg word, pas die laser se fokus op die deeltjie naby die laseruitset aan. Die fokuspunt van die lugionisasieverskynsel sal voorkom, wat skokgolwe tot gevolg sal hê. Die skokgolwe sal vinnig uitbrei en sferies uitbrei, en die deeltjies sal dan in kontak kom met die deeltjies. Wanneer die moment van die transversale komponent van die skokgolf op die deeltjie groter is as die moment van die longitudinale komponent en die adhesiekrag van die deeltjie, sal die deeltjie deur te rol verwyder word.
Laser skoonmaaktegnologie
Die laserskoonmaakmeganisme is hoofsaaklik gebaseer op die absorpsie van laserenergie op die oppervlak van die voorwerp, of verdamping en vervlugtiging, of onmiddellike termiese uitbreiding om die adsorpsie van deeltjies op die oppervlak te oorkom, sodat die voorwerp van die oppervlak verwyder word en dan die skoonmaakdoel bereik word.
Rofweg opgesom as: 1. laserdampontbinding, 2. laserstroop, 3. termiese uitbreiding van vuildeeltjies, 4. substraatoppervlakvibrasie en deeltjievibrasie vier aspekte
In vergelyking met die tradisionele skoonmaakproses, het laserskoonmaaktegnologie die volgende eienskappe.
1. Dit is 'n "droë" skoonmaak, geen skoonmaakoplossing of ander chemiese oplossings nie, en die netheid is baie hoër as die chemiese skoonmaakproses.
2. Die omvang van die verwydering van vuilgoed en die toepaslike substraatreeks is baie wyd, en
3. Deur die regulering van laserprosesparameters kan die oppervlak van die substraat nie beskadig word op grond van effektiewe verwydering van kontaminante nie, en is die oppervlak so goed soos nuut.
4. Laser skoonmaak kan maklik outomatiese werking wees.
5. Laserdekontaminasietoerusting kan vir 'n lang tyd gebruik word, lae bedryfskoste.
6. Laser skoonmaaktegnologie is 'n: groen: skoonmaakproses, elimineer afval is 'n soliede poeier, klein grootte, maklik om te stoor, sal basies nie die omgewing besoedel nie.
In die 1980's het die vinnige ontwikkeling van die halfgeleierbedryf hoër vereistes gestel aan die skoonmaaktegnologie vir die besoedeling van silikonwafermaskers op die oppervlak. Die belangrikste punt is om die besoedeling van mikrodeeltjies en die substraat te oorkom, met 'n hoë adsorpsiekrag. Tradisionele chemiese skoonmaak, meganiese skoonmaak en ultrasoniese skoonmaakmetodes kan nie aan die vraag voldoen nie, en laserskoonmaak kan sulke besoedelingsprobleme oplos. Verwante navorsing en toepassings is vinnig ontwikkel.
In 1987 het die eerste patentaansoek oor laserskoonmaak verskyn. In die 1990's het Zapka laserskoonmaaktegnologie suksesvol toegepas op die halfgeleiervervaardigingsproses om mikrodeeltjies van die maskeroppervlak te verwyder, wat die vroeë toepassing van laserskoonmaaktegnologie in die industriële veld verwesenlik het. In 1995 het navorsers 'n 2 kW TEA-CO2-laser gebruik om die skoonmaak van vliegtuigrompverf suksesvol te bewerkstellig.
Na die aanvang van die 21ste eeu, met die hoëspoed-ontwikkeling van ultrakortpulslasers, het binnelandse en buitelandse navorsing en toepassing van laserskoonmaaktegnologie geleidelik toegeneem, met die fokus op die oppervlak van metaalmateriale. Tipiese buitelandse toepassings is die verwydering van vliegtuigrompverf, ontvetting van vormoppervlakke, verwydering van interne koolstof van enjins en oppervlakskoonmaak van verbindings voor sweiswerk. Die Amerikaanse Edison Welding Institute het die FG16-oorlogsvliegtuig met 'n laserkrag van 1 kW en 'n skoonmaakvolume van 2.36 cm3 per minuut skoongemaak.
Dit is die moeite werd om te noem dat die navorsing en toepassing van laserverfverwydering van gevorderde saamgestelde onderdele ook 'n groot brandpunt is. Die Amerikaanse vloot se HG53- en HG56-helikopterpropellerlemme en die F16-vegvliegtuig se platstert en ander saamgestelde oppervlaktes is reeds laserverfverwyderingstoepassings, terwyl China se saamgestelde materiale in vliegtuigtoepassings laat is, dus is sulke navorsing basies nog ontbreek.
Daarbenewens is die gebruik van laserskoonmaaktegnologie vir die oppervlakbehandeling van die CFRP-saamgestelde verbinding voor die gom om die sterkte van die verbinding te verbeter, ook een van die huidige navorsingsfokuspunte. Die lasermaatskappy pas die laser aan by die Audi TT-motorproduksielyn om vesellaserskoonmaaktoerusting te verskaf om die oppervlak van die liggewig-aluminiumallooi-deurraam-oksiedfilm skoon te maak. Rolls G Royce UK het laserskoonmaak gebruik om die oksiedfilm op die oppervlak van titanium-vliegtuigmotorkomponente skoon te maak.
Laserskoonmaaktegnologie het die afgelope twee jaar vinnig ontwikkel, of dit nou die laserskoonmaakprosesparameters en skoonmaakmeganisme, skoonmaakvoorwerpnavorsing of die toepassing van navorsing is, het groot vordering gemaak. Laserskoonmaaktegnologie na baie teoretiese navorsing, is die fokus van sy navorsing voortdurend bevooroordeeld na die toepassing van navorsing, en in die toepassing van belowende resultate. In die toekoms sal laserskoonmaaktegnologie in die beskerming van kulturele oorblyfsels en kunswerke meer wyd gebruik word, en die mark daarvan is baie breed. Met die ontwikkeling van wetenskap en tegnologie word die toepassing van laserskoonmaaktegnologie in die industrie 'n werklikheid, en die omvang van toepassing word al hoe meer uitgebreid.
Maven laseroutomatiseringsmaatskappy fokus al 14 jaar op die laserbedryf. Ons spesialiseer in lasermerk. Ons het 'n laserskoonmaakmasjien vir masjienkabinette, laserskoonmaakmasjien vir trolliekaste, laserskoonmaakmasjien vir rugsak en drie-in-een laserskoonmaakmasjien. Daarbenewens het ons ook 'n lasersweismasjien, lasersnymasjien en lasermerkgraveermasjien. As u in ons masjien belangstel, kan u ons volg en gerus kontak.
Plasingstyd: 14 Nov 2022
