Laserpuhastustehnoloogia on paljudes tööstusharudes kasutusele võetud kui kontaktivaba meetod pindadelt saasteainete eemaldamiseks.Mobiilsed laserpuhastusmasinadon iseseisvad seadmed, mida saab liigutada puhastamist vajavate pindade asukohta ja mis tagavad automatiseeritud puhastusprotsessi. Selles artiklis uuritakse, kuidas mobiilse laserpuhastusmasina põhitehnoloogiad töötavad.
Mis on laserpuhastus?
Laserpuhastus kasutab pinnale suunatud laservalguse impulsse, et eemaldada praht, jäägid, oksiidid ja katted. See toimib laserkiire fokuseerimisel, et tagada suur võimsustihedus väga väikesel täpi suurusel. See tekitab mikroplahvatuse, mis lõhub aluspinnale saasteaineid kleepuvad sidemed pinda ennast kahjustamata. Laserpuhastus on hästi kontrollitav ja korratav.
Olenevalt saasteaine tüübist ja pinnamaterjalist on saadaval erinevad laserpuhastustehnikad. Kaks levinumat mobiilseadmetes kasutatavat tehnikat on fotokeemiline laserablatsioon ja impulsslaserpinna puhastamine.
Fotokeemiline laserablatsioon
Fotokeemiline laserablatsioon on laserpuhastusmeetod, mis kasutab laseri spetsiifilist lainepikkust, mis neelab tugevalt pinnal olevad saastematerjalid, kuid mitte aluspinna materjal. See muudab selle tõhusaks tehnikaks orgaaniliste kattekihtide, nagu värvid, õlid ja süsinikujääkide eemaldamiseks metall- ja betoonpindadelt.
Selle protsessi käigus suunatakse laserkiir puhastatavale pinnale ja laseri energia põhjustab saasteaine aurustumist või ablatsiooni, jättes endast maha puhta pinna. Laserkiir on fokuseeritud nii täpselt, et see mõjutab ainult väikest ala, mis võimaldab selektiivset puhastamist ilma alusmaterjali kahjustamata.
Fotokeemilise laserablatsiooni protsess toimib saasteaine valguse selektiivse neeldumise põhimõttel. Kui suure võimsusega laserkiir suunatakse pinnale, neeldub saasteaine energia, mille tulemusena see kuumeneb ja lõpuks aurustub. Selles tehnikas kasutatav laseri lainepikkus valitakse sihtmärgiks oleva saasteaine spetsiifiliste omaduste põhjal.
Fotokeemilise laserablatsiooni üks eeliseid on selle võime saavutada kõrge puhastuskiirus, olles samal ajal aluspinna suhtes õrn. Lisaks tekitab see tehnika minimaalselt prahti, muutes selle rakendatavaks valdkondades, kus puhtus on ülimalt oluline, näiteks lennunduses ja pooljuhtide tööstuses.
Üldiselt on fotokeemiline laserablatsioon tõhus meetod orgaaniliste materjalide eemaldamiseks pindadelt ilma alusmaterjali kahjustamata. Selle rakendused on mitmekesised ja hõlmavad õhusõidukitööstuse õrnade osade puhastamist, värvide ja katete eemaldamist ajaloolistest esemetest ning pooljuhtplaatide puhastamist.
Pulsslaseriga pinnapuhastus
See tehnika fokusseerib madalama lainepikkusega laserimpulsse nanosekundite kestusega, mis tekitavad lööklaineid, mis purustavad pindadele anorgaaniliste saasteainete, nagu oksiidid, soomused ja soolad, kleepunud sidemed. Saasteaine pealmine kiht aurustub ilma selle all olevat pinda kahjustamata.
Mobiilse laserpuhastusmasina põhikomponendid
Nüüd, kui oleme uurinud, kuidas laserid saavad pindu puhastada, uurime, kuidas seda tehnoloogiat mobiilse puhastusmasina kaudu edastatakse:
- Lasersüsteem
See koosneb lasergeneraatorist või toiteallikast, laserkandja muundurist ja laseraplikaatori peast. Lasergeneraatoris stimuleerib elekter võimenduskeskkonda (gaas, kristall või pooljuht) koherentset laservalgust kiirgama. Meediumimuundur sisaldab optilisi elemente, nagu läätsed ja peeglid, et optimeerida laseri lainepikkust ja kiirte omadusi puhastamiseks. Aplikaatoripea fokuseerib laseri pinnale, et tagada puhastamiseks vajalik võimsustihedus.
- Liikumissüsteem
See hõlmab mootoriga telgesid, mis asetavad ja liigutavad aplikaatori pead üle pinna, et suunata laserimpulsse puhastustee täielikuks katmiseks. Liikumist saavad tagada pukk, robotid ja rööpasüsteemid. Vajalikud liikumisvõimalused ja vabadusastmed on sobitatud pinna suuruse, geomeetria ja ligipääsetavate külgedega.
- Jahutusüksus
See hoiab lasergeneraatori ja aplikaatoripea optimaalse töötemperatuuri. Soojusjuhtimine hoiab ära ülekuumenemise ja tagab laservõimsuse stabiilsuse.
- Suitsu eemaldamise süsteem
See süsteem eemaldab tolmuimejaga puhastamise käigus tekkinud tahked osakesed ja gaasilised prahi, et säilitada õhukvaliteeti operaatorite jaoks. HEPA filtrid püüavad kinni ohtlikud osakesed ja saasteained.
- Kontrollsüsteem
See võimaldab programmeerida ja juhtida laserparameetreid, nagu võimsus, impulsi kordussagedus, ooteaeg ja kattumine. Samuti juhib see liikumist aplikaatoripea puhastustee ja fookuskauguse manipuleerimiseks. Inimese ja masina liidesed, nagu puuteekraanid, võimaldavad intuitiivset kasutamist.
- Raam ja korpus
Masina konstruktsiooniraam või šassii annab komponentidele kinnituspunktid. Korpuse paneelid tagavad ohutuse ja puhta töötamise. Mobiilsusfunktsiooni saab aktiveerida, paigaldades süsteemi kärule, veoautole või haagisele. Iseseisev toide ja toiteallikad võimaldavad tal töötada ilma kommunaalteenustega ühendamata.
Kokkuvõttes integreerivad mobiilsed laserpuhastusmasinad reguleeritavad lasergeneraatorid, suitsu eemaldamise süsteemid, liikumisraamistikud ja juhtliidesed, et pakkuda tööstuspindade ja seadmete automatiseeritud kohapealset puhastusvõimalust. Kontaktivaba lasertehnoloogia puhastab ilma abrasiivide, kemikaalide või sekundaarsete jäätmeteta. Saasteainete ja pindadega sobitatud õigete tehnikate korral võib laserpuhastus olla väga tõhus hoolduslahendus tööstuses, infrastruktuuris, kultuuripärandis ja muudes sektorites, mis vajavad materjali jõudluse, välimuse ja pikaealisuse taastamist.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. on kõrgtehnoloogiline ettevõte, mis on spetsialiseerunud automaatsete laserkatteseadmete, kiirete laserkatteseadmete, laserkustutusseadmete, laserkeevitusseadmete ja 3D-printimisseadmete uurimis- ja arendustegevusele, tootmisele ja müügile. . Meie mobiilne laserpuhastusmasin on kulutõhus ja seda müüakse nii kodu- kui ka välismaal. Kui olete meie toodetest huvitatud, võtke meiega ühendust aadressilbob@gshenglaser.com.
Viited:
Valmis, JF (1997). Laserite tööstuslikud rakendused. Akadeemiline ajakirjandus.
Cooper, M., Stafford, R. ja Bergeson, S. (2010). Saastunud kunstiteoste laserpuhastus: ülevaade. Pärandteadus, 1(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/2050-7445-1-34
Pangovski, K., Sparkes, M. ja Cairns, DR (2012). Tööstusliku biomassi saaste laserpuhastus. Journal of Laser Applications, 24(4), 042001. https://doi.org/10.2351/1.4712658
Kautek, W., Kruger, J., Lenzner, M., Sartania, S., Krause, V. ja Lukac, N. (1999). Orgaaniliste saasteainete laserablatsioon vees nanosekundilise UV-eksimeerlaseri kiirgusega. Applied Surface Science, 138, 106-109. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(98)00352-5