Laserpuhastustehnoloogia on lasertehnoloogia edukas rakendus insenerivaldkonnas. Selle põhiprintsiibiks on laseri suure energiatiheduse kasutamine tooriku alusele kinnitatud saasteainetega suhtlemiseks, et tekitada hetkeline soojuspaisumine, sulamine, gaasi lendumine jne. Saasteained eraldatakse tooriku alusest. Laserpuhastustehnoloogial on kõrge efektiivsuse, keskkonnakaitse ja energiasäästu omadused ning seda on edukalt kasutatud rehvivormide puhastamisel, lennuki kerevärvi eemaldamisel, kultuurimälestiste taastamisel ja muudes valdkondades.
Traditsiooniline puhastustehnoloogia hõlmab mehaanilist hõõrdpuhastust (liivaprits, kõrgsurvevesipüstoli puhastus jne), keemilist korrosioonipuhastust, ultrahelipuhastust, kuivjääpuhastust jne. Neid puhastustehnoloogiaid on laialdaselt kasutatud kõikidel elualadel, näiteks liivapritsiga. erineva kõvadusega abrasiivi valikuga saab puhastada metallist tikkimiskohti, metallpindade purse, konformset katet trükkplaadi pinnale jne. Keemilise korrosioonipuhastuse tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt seadmete pindade õlikatla puhastamisel, katlakivi puhastamisel, õlitorustiku puhastamisel. ja muud valdkonnad. Kuigi need puhastustehnoloogiad on välja töötatud ja laagerdunud, on siiski probleeme, näiteks liivapritsiga puhastamisel on lihtne töödeldavat pinda kahjustada, keemiline korrosioonipuhastus põhjustab keskkonnareostust ja ebaõige töötlemine põhjustab puhastuspinna korrosiooni.
Laserpuhastustehnoloogia esilekerkimine on puhastustehnoloogia revolutsioon. Laserpuhastustehnoloogia kasutab ära laseri eeliseid, nagu kõrge energiatihedus, kõrge täpsus ja tõhus ülekanne. Võrreldes traditsioonilise puhastustehnoloogiaga on sellel ilmsed eelised puhastamise tõhususe, puhastamise täpsuse, puhastuskoha jms osas ning see võib tõhusalt vältida puhastustehnoloogiate, näiteks keemilise korrosioonipuhastuse, põhjustatud probleeme. keskkonnareostust ja ei kahjusta aluspinda.
Laserpuhastuse põhimõte
Mis on siis laserpuhastus? Laserpuhastus on tahketelt (või mõnikord vedelatelt) pindadelt materjali eemaldamine laserkiirega kokkupuute kaudu. Madala laservoo korral soojendatakse materjali neeldunud laserenergiaga ja see aurustub või sublimeerub. Suure laservoolu korral muundatakse materjal sageli plasmaks. Tavaliselt hõlmab laserpuhastus materjali eemaldamist impulsslaseriga, kuid kui laseri intensiivsus on piisavalt kõrge, saab materjali eemaldamiseks kasutada pidevlaine laserkiirt. Deep ultraviolettkiirguse eksimerlasereid kasutatakse peamiselt fotoablatsiooniks. Fotoablatsiooniks kasutatav laseri lainepikkus on ligikaudu 200 nm. Laserenergia neeldumise sügavus ja ühe laserimpulsiga eemaldatava materjali hulk sõltub nii materjali optilistest omadustest kui ka laseri lainepikkusest ja impulsi pikkusest. Sihtmärgist eemaldatud kogumassi laserimpulsi kohta nimetatakse sageli ablatsioonikiiruseks. Laserkiirguse omadused, nagu laserkiir, skaneerimiskiirus ja skaneerimisjoone katvus, võivad ablatsiooniprotsessi oluliselt mõjutada.
Laserpuhastustehnoloogia rakendamine
(1) Pooljuhtide väli
Pooljuhtvahvlite ja optiliste substraatide töötlemisprotsess on sama, see tähendab, et tooraine töödeldakse vajaliku kujuga lõikamise, lihvimise jne kujul. Selle protsessi käigus sisestatakse tahkete osakeste saasteaineid, mida on raske eemaldada. ja korduv reostus on tõsine probleem. Pooljuhtplaatide pinnal olevad saasteained mõjutavad trükkplaadi trükkimise kvaliteeti, lühendades seeläbi pooljuhtkiipide kasutusiga. Optilise substraadi pinnal olevad saasteained mõjutavad optilise seadme ja katte kvaliteeti, mis võib põhjustada ebaühtlast energiat ja lühendada kasutusiga. Kuna laser-keemiline puhastus põhjustab kergesti aluspinna pinnakahjustusi, kasutatakse seda puhastusmeetodit pooljuhtplaatide ja optiliste substraatide puhastamisel harva ning lasermärgpuhastus ja laserplasma lööklainepuhastus on selles valdkonnas edukamad. Mõned teadlased uurisid mikronitasemel spetsiaalse emaili sadestumist ülisileda optilise substraadi pinnale dielektrilise kilena ja kasutasid seejärel selle puhastamiseks impulsslaserit ja puhastusefekt oli hea. Kuigi lisandiosakesed pindalaühiku kohta suurenesid, vähenesid lisandiosakeste suurus ja katvusala märkimisväärselt. See meetod võib tõhusalt puhastada mikronitasemel saasteaineosakesi ülisileda optilise substraadi pinnal.
(2) Metallmaterjali väli
Võrreldes pooljuhtplaatide ja optiliste substraatide puhastamisega, kuulub metallmaterjalide pinnal olevate saasteainete puhastamine makrokategooriasse. Metallmaterjalide pinnal olevateks saasteaineteks on peamiselt oksiidikiht (roostekiht), värvikiht, kattekiht, muud kinnitused jne. Vastavalt saasteainete tüübile võib need jagada orgaanilisteks saasteaineteks (nagu värvikiht, pinnakate) ja anorgaanilised saasteained (näiteks roostekiht). Metallmaterjalide pinnal olevate saasteainete puhastamine toimub peamiselt hilisema töötlemise või kasutamise nõuete täitmiseks. Näiteks tuleb enne keevitamist eemaldada umbes 10 μm paksune oksiidikiht titaanisulamist osade pinnalt ning lennuki kapitaalremondi käigus tuleb naha pinnalt algne värvikiht eemaldada, et hõlbustada uuesti pihustamist. Kummist rehvivormi tuleks regulaarselt puhastada, et tagada pinna puhtus ning tagada toodangu kvaliteet ja vormi eluiga. Metallmaterjalide kahjustuslävi on kõrgem kui selle pinna saasteainete laserpuhastuslävi ning parema puhastusefekti saab saavutada õige võimsusega laseri valimisel, mis on mõnes valdkonnas juba küps.
(3)Kultuurimälestiste põld
Metallist kultuurimälestised ja kivist kultuurimälestised on oma pika ajaloo tõttu nende pindadel saasteaineid nagu tolm ja tindiplekid. Neid saasteaineid tuleb kultuurimälestiste taastamiseks puhastada. Kui paberit, nagu kalligraafia ja maalid, hoitakse valesti, hakkab pinnale kasvama hallitus ja moodustub tahvel. Need tahvlid mõjutavad tõsiselt paberi esialgset välimust, eriti kõrge kultuurilise või ajaloolise väärtusega paberi puhul, mis mõjutab selle väärtustamist ja kaitset. Mõned teadlased uurisid riisipaberil olevate hallitusnaastude UV-laseriga puhastamise teostatavust. Katsetulemused näitasid, et 3,2 J/mm2 energiatihedusega laseri kasutamine õhukeste naastude skaneerimiseks võib eemaldada õhukesed naastud ühe korra ja naastude eemaldamiseks skaneerida kaks korda. Puhastage, kuid kui laseri kasutatav energia on liiga kõrge, kahjustab see hambakattu eemaldades riisipaberit.
Peroratsioon
Laserpuhastustehnoloogia on suhteliselt arenenud tehnoloogia, millel on laialdased uurimis- ja rakendusväljavaated lennunduses, sõjavarustuses, elektroonikas ja muudes arenenud valdkondades. Praegu on laserpuhastustehnoloogia mõnes valdkonnas küpseks saanud, tänu kõrgele efektiivsusele, keskkonnasõbralikkusele, heale puhastusefektile ja muudele omadustele laieneb järk-järgult ka selle kasutusvaldkond. Laserpuhastustehnoloogia areng pole olnud küps mitte ainult värvieemalduse, rooste eemaldamise ja muude rakenduste valdkonnas, vaid viimastel aastatel on teateid ka laseri kasutamisest traadi pinnal oleva oksiidikihi puhastamiseks. Olemasolevate valdkondade ja uute valdkondade laiendamine ja rakendamine on laserpuhastustehnoloogia arendamise aluseks. Uute laserpuhastusseadmete uurimis- ja arendustegevus ning uute laserpuhastusseadmete väljatöötamine eristatakse ja arendatakse erinevaid funktsioone. Tulevikus saab täisautomaatse laserpuhastuse saavutada ka tehes koostööd tööstusrobotidega.
Guosheng Laser kui sagedusmuundurite tootja on pühendunud pakkuma klientidele kvaliteetseid, kõrgetasemelisi ja tõhusaid puhastuslahendusi ning kõikehõlmavat teenust. Kui olete huvitatud Frequency Transduceri ja selle rakenduste kohta lisateabe saamiseks, võtke meiega ühendust aadressil bob@gshenglaser.com.