Лазерно почистване Основни принципи

Когато високоенергийният лазерен лъч облъчва повърхността на детайла, енергията на фотон се абсорбира от материала и се превръща в топлинна енергия, което води до бързо нагревател на повърхността, за да се стопи или дори изпарява, което води до пилинг на микро-експлозивно.

 

page-714-683

 

Ултра-високата пикова стойност, къс пулсов лазер действа върху детайла, а повърхностната мръсотия, ръжда или покритие абсорбира лазера и се изпарява или отлепи незабавно, докато субстратът едва ли абсорбира лазера, постигайки ефекта от отстраняването на повърхностната мръсотия, без да се увреди субстрата.

page-462-283

Повърхностният материал абсорбира лазера → Физическа и химическа реакция → Изваждане на продукта → Почистена повърхност отразява лазера

 

 

Лазерни функции за почистване

 

page-289-185

page-15-15
page-15-15

Химическо почистване

Високо замърсяване, висока цена на консумативите

 

page-275-182

page-15-15
page-15-15

Механично почистване

ниска чистота, сериозни щети, висока интензивност на труда

 

page-287-190

page-15-15
page-15-15

Ултразвуково почистване

Ограничение на размера, потапяне на течност

Въпреки това, лазерното почистване може да реши тези проблеми

 

Защита на околната среда- няма химически реагенти, без разтворители, нисък шум

Удобна операция -- безконтактна обработка, преносима и подвижна работа

Без повреди - само повърхностни замърсители се отстраняват

Лесен за автоматизиране - удобно за интеграция и висока ефективност

Без поддръжка, ниски експлоатационни разходи - оборудването за лазерно почистване няма части за носене

Селективна операция - Почистване на място на местните райони

Какво е едномоден и мултимода

Едномодът се отнася до ситуацията, при която лазер генерира само един режим на лазерен изход по време на работа. Енергийната интензивност на един режим постепенно отслабва от центъра до външния ръб, а формата на разпределение на енергията е гаусска крива. Неговият лъч се нарича основен режим Гаусски лъч. Изходът на лазерния лъч от едномода има характеристиките на високо качество на лъча, диаметър на малкия лъч, малък ъгъл на дивергенция и разпределение на енергията близо до идеалната гаусска крива. В допълнение, един режим има добри характеристики на фокусиране, с малко фокусирано петно ​​и силна стабилност на режима, което го прави подходящ за сценарии за почистване, които изискват силно отстраняване, като ръжда.

page-843-267

Фигура показва разпределението на енергията на един режим

Точният изход от многомодов лазер често се състои от множество режими. Разпределението на енергията в място е сравнително равномерно и колкото повече режими има, толкова по -равномерно е разпределението на енергията. Нейният лъч се нарича още плосък лъч. В сравнение с едномодовите лазери, мултимодните лазери имат по-лошо качество на лъча, по-големи ъгли на дивергенция, изискват оптична система с по-голяма бленда за предаване и имат по-голямо фокусирано петно ​​от лазерите с един режим. Въпреки това, мултимодът е сравнително лесен за постигане на голяма енергия с един пулс, пикова мощност и висока средна мощност, а разпределението на енергията е равномерно. Той има повече предимства в сценариите, при които почистването изисква по -малко щети и висока ефективност, като форми.

page-843-282

Фигура показва схемата за разпределение на енергийната мултимодна енергия

 

Разликата между едномод и мултимода

Едномодовите лазери, поради отличното си качество на лъча, малък фокусиран размер на петна и висока енергийна плътност, са подходящи за отстраняване на силно лепилни замърсители като зелена ръжда и са приложими и за почистване на тънки материали и прецизни части, които са чувствителни към вход на топлина. Въпреки това, поради прекомерната концентрация на едномодова енергия, може да се причини определени увреждания на материала на субстрата по време на почистване.

За сценарии като форми, при които основният материал е необходим, за да остане неповредени след почистване, трябва да бъдат избрани многомодови лазери. Разпределението на енергията на многомодовите лъчи е равномерно, а пиковата мощност е висока. Плътността на пиковата мощност може да се контролира, за да бъде по -висока от прага на повреда на замърсителите и по -ниска от тази на субстрата. Следователно, по време на почистване, замърсителите могат ефективно да бъдат отстранени, без да се повредят структурата на повърхността на материала. В допълнение, фокусираното място на мултимод е по -голямо. За сценарии, при които едномоден и мултимод могат да постигнат същия ефект на почистване, ефективността на почистване на мултимод обикновено е по-висока. Въпреки това, за силно прилепнали замърсители, многомодовото лазерно почистване може да бъде недостатъчно.

Режим Характеристики на лъча Възможност за почистване Ефективност на почистване Увреждане на субстрата Сценарии на кандидатстване
Единичен режим Висока енергийна плътност Силен Умерен Да Премахване на ръжда и т.н.
Мултимода Еднообразно разпределение на енергията Умерен Високо Не/леко Мухъл и т.н.

Таблицата показва разликите между едномоден и многомоден

 

 

 

 

Типични случаи на приложение на лазерно почистване

1. Питични случаи на приложение на едномодово лазерно почистване

100W машина за почистване на раница за отстраняване на дърва

100W машина за почистване на раница за почистване на мастило от картонена опаковка

100W раница почистваща машина за почистване на машина

200W машина за почистване на раница за обновяване на камък

 

Алуминиева сплав оксид почистване на филм

 

 

Алуминиева сплав след почистване

 

 

Почистване от неръждаема стомана

 

 

Отстраняване на ръжда от желязна плоча и почистване на оксидния филм

 

Премахване на стъклена боя

Почистване на заваръчни заварки сплав от титан

 

 

 

2.типични случаи на приложение на многомодово лазерно почистване

Почистване на плесен

Почистване на масло

Saw Blade след почистване на оксид

Премахване на боята за кожа на самолет

Премахване на боя за чаша Thermos

Почистване на мухъл от гуми

Премахване на боята за качулка

Композитно отстраняване на боя

page-15-15