1. Amb el ràpid desenvolupament de la ciència i la tecnologia, la tecnologia làser s'ha utilitzat cada vegada més en diversos àmbits de la producció i la vida de les persones. Des dels codis de barres de supermercats, les impressores làser fins a la bellesa làser, el tractament de la miopia, i s'han familiaritzat. El tall, la perforació i la soldadura d'equips làser per a la producció industrial també són coneguts per moltes persones. Tanmateix, la gent encara no coneix i entén l'aplicació d'equips làser en el sector de la neteja. La tecnologia de neteja làser és un nou tipus de tecnologia de neteja que s'ha desenvolupat ràpidament en els últims 10 anys. Ha anat reemplaçant progressivament els processos tradicionals de neteja en molts àmbits amb avantatges i irreemplaçabilitat. Per què es pot netejar el material làser a continuació? Què es pot utilitzar per netejar? Quina eficàcia té l'eficiència de neteja? Feu una breu introducció.
2. Làser i neteja
La indústria tradicional de la neteja té diversos mètodes de neteja, principalment amb agents químics i mètodes mecànics per a la neteja. Segons les normes de protecció mediambiental cada vegada més estrictes a la Xina, i la creixent consciència de la protecció i la seguretat ambiental de les persones, els tipus de productes químics que es poden utilitzar en la producció industrial i la neteja es tornaran cada vegada menys. Com trobar un mètode de neteja més net i no invasiu és un problema que hem de tenir en compte. La neteja làser es caracteritza per efectes no abrasius, sense contacte, no tèrmics i objectes adequats per a diversos materials, i es considera la solució més fiable i efectiva. Al mateix temps, la neteja làser pot resoldre problemes que no es poden resoldre mitjançant mètodes de neteja tradicionals. Per exemple, quan la superfície de la peça té partícules contaminants de mida sub-micra, aquestes partícules tendeixen a mantenir-se fermament i els mètodes de neteja convencionals no poden eliminar-lo. La neteja amb nano-làser a la superfície de la peça és molt eficaç. A més, atès que el làser s'utilitza per netejar la peça sense contacte, és segur netejar la peça precisa o les peces fines, i es pot assegurar la seva precisió. Per tant, la neteja amb làser té avantatges únics en la indústria de la neteja.
Per què es pot utilitzar làser per netejar? Per què no és perjudicial per netejar l'objecte? Entenc primer la naturalesa del làser. En termes simples, el làser no és diferent de la llum (llum visible i invisible) que acompanya, però el làser utilitza la cavitat ressonant per concentrar la llum en la mateixa direcció i té una longitud d'ona més senzilla, la coordinació, etc. el rendiment és millor, de manera que, teòricament, totes les longituds d'ona de la llum es poden utilitzar per formar el làser, però de fet està limitat pels pocs mitjans que poden excitar, de manera que les fonts làser que poden produir-se estables i adequades per a la producció industrial són força limitades. Probablement s'utilitzen àmpliament els làsers Nd: YAG, làsers de CO2 i làsers excimers. Atès que els làsers Nd: YAG poden ser més adequats per a aplicacions industrials a través de la transmissió de fibra òptica, també s'utilitzen en la neteja làser.
3. Els avantatges de la neteja de superfícies làser
En comparació amb els mètodes tradicionals de neteja, com ara la neteja mecànica de fricció, la neteja química de la corrosió, la neteja sòlida sòlida i la neteja d'ultrasons d'alta freqüència, la neteja amb làser té avantatges evidents.
3.1 La neteja làser és un mètode de neteja "verd". No requereix l'ús de productes químics ni líquids de neteja. Els residus netejats són bàsicament pols sòlid, de mida petita, fàcil d'emmagatzemar, reciclable, i es pot netejar fàcilment mitjançant la neteja química. Problemes de contaminació ambiental introduïts per 3.2. Els mètodes de neteja tradicionals solen ser neteja de contactes. Hi ha força mecànica a la superfície de l'objecte de neteja. La superfície de l'objecte danyat o el mitjà de neteja s'adhereix a la superfície de l'objecte a netejar i no es pot eliminar. Neteja de làser no contaminant, no abrasiva i sense contacte per resoldre aquests problemes; 3.3 El làser es pot transmetre a través de la fibra òptica, i els robots i robots que faciliten, per aconseguir una operació de llarga distància, poden netejar el mètode tradicional que no és fàcil d'accedir al lloc. Això es pot utilitzar en alguns llocs perillosos per garantir la seguretat de personal; 3.4 La neteja làser pot eliminar diversos tipus de contaminants a la superfície de diversos materials per aconseguir la neteja que la neteja convencional no pot aconseguir. A més, també pot netejar selectivament els contaminants a la superfície del material sense danyar la superfície del material. 3.5 La neteja làser té una alta eficiència i estalvia temps. 3.6 Encara que el sistema de neteja de làser és més alt en l'anterior inversió única, es neteja. El sistema es pot utilitzar de forma estable durant molt de temps, i el cost de funcionament és baix. Agafeu el LASERLASTE de Quantel com a exemple, el cost d'operació per hora és d'aproximadament 1 euro i, el més important, es pot automatitzar fàcilment.
El principi de la neteja de superfícies amb làser
El procés de neteja làser Nd: YAG pulsat es basa en les característiques dels polsos de llum generats pel làser, en funció de la resposta fotofísica provocada per la interacció entre el feix d'alta intensitat, el làser de pols curt i la capa de contaminació. El principi físic es pot resumir de la manera següent:
a) El raig làser emès pel làser s'absorbeix per la capa de contaminació a la superfície a tractar. b) L'absorció de grans formes d'energia és un plasma en expansió ràpida (gas inestable altament ionitzat), generant ones de xoc. c) Les ones de xoc contaminen i eliminen contaminants. d) L'amplada del pols lleuger ha de ser prou curta per evitar l'acumulació de calor que pugui danyar la superfície tractada. e) Els experiments mostren que quan un òxid està present a la superfície del metall, es genera plasma a la superfície del metall.
El plasma es genera només quan la densitat d'energia està per sobre del llindar, que depèn de la capa de contaminants o la capa d'òxid eliminada. Aquest efecte llindar és molt important per a la neteja efectiva del material base. Hi ha un segon llindar per a l'aparició del plasma. Si la densitat d'energia excedeix aquest llindar, el material base es destruirà. Per garantir una neteja eficaç del material del substrat, els paràmetres làser s'han d'ajustar segons les condicions perquè la densitat d'energia del pols de llum estigui estrictament entre dos llindars.
Cada pols del làser elimina un cert gruix de la capa de contaminació. Si la capa de contaminació és gruixuda, es requereixen múltiples polsos per a la neteja. El nombre de polsos necessaris per netejar la superfície depèn del grau de contaminació superficial. Un resultat important produït pels dos llindars és l'autocontrol de la neteja. Els polsos de llum amb una densitat d'energia superior al primer llindar sempre eliminaran els contaminants fins que s'aconsegueixi el material del substrat. No obstant això, perquè la seva densitat d'energia és inferior al llindar de danys del material base, la base no està dañada.
5. Aplicació pràctica de la neteja làser
La neteja làser es pot utilitzar no només per netejar els contaminants orgànics, sinó també per netejar materials inorgànics, com la corrosió metàl·lica, les partícules metàl·liques i la pols. A continuació es descriuen algunes aplicacions pràctiques. Aquestes tecnologies han estat molt madures i han estat àmpliament utilitzades.
5.1 neteja del motlle:
Cada any, els fabricants de pneumàtics del món fabriquen centenars de milions de pneumàtics, i els motlles de pneumàtics en el procés de producció han de ser nets de forma ràpida i fiable per estalviar temps d'inactivitat. Els mètodes de neteja convencionals inclouen la neteja de xeringues, ultrasons o diòxid de carboni, però aquests mètodes solen refrigerar-se en un motlle calent durant diverses hores, després es traslladen als equips de neteja per netejar-los, la neteja triga molt i es fa malbé la precisió de El motlle Els dissolvents químics i el soroll també poden causar problemes com la seguretat i la protecció del medi ambient. L'ús de mètodes de neteja per làser, ja que el làser es pot transmetre mitjançant fibra òptica, de manera que és molt flexible en ús; ja que el mètode de neteja de làser es pot utilitzar per connectar la fibra òptica a la cantonada de la mata o és difícil de netejar les peces que s'han de netejar, de manera fàcil d'usar; a causa del cautxú i sense gasificació, no es produirà cap gas tòxic que afecti la seguretat de l'entorn laboral. La tecnologia de motlles de neteja de làser s'ha adoptat àmpliament en la indústria del pneumàtic a Europa i Amèrica. Tot i que els costos d'inversió inicial són elevats, es poden recuperar ràpidament els beneficis obtinguts en l'estalvi de temps d'espera, evitant danys a motlles, seguretat en el treball i estalvi de matèries primeres. Segons el sistema de neteja làser LASERLASTE de Quantel Corporation, la prova de neteja realitzada a la línia de producció de Shanghai Shuangqin Trucking Tire Co., Ltd. va demostrar que el motlle d'un pneumàtic de camions de grans dimensions es pot netejar en línia en només 2 hores. En comparació amb els mètodes de neteja convencionals, els beneficis econòmics són evidents.
La capa de film elàstic antiadhesiu en els motlles de la indústria alimentària ha de ser reemplaçada regularment per garantir la higiene. L'ús de la neteja de làser sense productes químics també és especialment adequat per a aquesta aplicació.
5.2 Neteja d'equips d'armes:
La tecnologia de neteja làser s'utilitza àmpliament en el manteniment d'armes. L'ús del sistema de neteja de làser pot eliminar l'oxidació i els contaminants de manera eficient i ràpida, i pot seleccionar llocs de neteja per aconseguir una neteja automàtica. L'ús de la neteja làser no només té un grau de neteja més elevat que el procés de neteja química, però també té poc dany a la superfície de l'objecte. El LASERLASTE de Quantel també pot formar una pel·lícula protectora d'òxid dens o una capa metàl·lica fos sobre la superfície dels objectes metàl·lics establint diferents paràmetres per millorar la resistència a la resistència de la superfície i la resistència a la corrosió. Els residus eliminats mitjançant làser no contaminen substancialment el medi ambient i també es poden operar de forma remota, reduint efectivament el dany de la salut als operadors.
5.3 eliminació de la pintura de l'avió:
El sistema europeu de neteja per làser s'ha utilitzat durant molt de temps en la indústria aeronàutica. La superfície de l'avió es repindeix després d'un cert període de temps, però la pintura original s'ha de treure completament abans de pintar. El mètode tradicional d'eliminació mecànica de la pintura és probable que causi danys a la superfície metàl·lica de l'avió, provocant perills ocults a un vol segur. Si s'utilitzen diversos sistemes de neteja de làser, la pintura a la superfície d'un A320 Airbus es pot eliminar completament en dos dies sense danyar la superfície del metall.
5.4 Neteja de les parets exteriors dels edificis:
Amb el ràpid desenvolupament de l'economia xinesa, s'han creat més i més gratacels, i el problema de netejar les parets externes dels edificis s'ha tornat cada cop més destacat. El sistema de neteja làser LASERLASTE proporciona una bona neteja de les parets exteriors dels edificis a través de fibres òptiques de fins a 70 metres de longitud. La solució és que pot netejar diversos contaminants en diferents tipus de pedra, metall i vidre, i és molt més eficient que la neteja convencional. També pot eliminar taques i taques fosques sobre diversos tipus de pedra als edificis. Sistema de neteja làser LASERLASTE Els experiments de neteja en edificis i monuments de pedra al Temple Shaolin de Songshan Mountain indiquen que l'ús de la neteja làser és molt efectiu per protegir l'aspecte dels edificis antics.
5.5 Neteja en la indústria electrònica
La indústria electrònica utilitza làsers per eliminar òxids: la indústria electrònica necessita una descontaminació d'alta precisió, especialment adequada per a la desoxidació làser. Abans de soldar la placa, els pins de components han de desoxidarse completament per assegurar un contacte elèctric òptim. Els pins no han de ser danyats durant el procés de descontaminació. La neteja làser pot complir els requisits d'ús, i l'eficiència és molt alta. Només es necessita un raig làser per a un pin.
5.6 Neteja de precisió De-Ester en la indústria de maquinària de precisió:
La indústria de la maquinària de precisió sovint necessita eliminar els èsters i olis minerals utilitzats per a la lubricació i la corrosió en les parts, generalment per mètodes químics, mentre que la neteja química sovint encara té residus. La desesterificació làser pot eliminar completament els èsters i l'oli mineral sense danyar la superfície de les peces. L'eliminació de contaminants es realitza mitjançant ones de xoc. La vaporització explosiva de capes d'òxid fines a la superfície de la part crea ones de xoc que provoquen l'eliminació de la brutícia en lloc de la interacció mecànica. El material està completament desesterificat per a la neteja de peces de maquinària industrial aeroespacial. L'eliminació de l'èter d'oli en el mecanitzat de peces mecàniques també es pot netejar mitjançant làser.
5.7 Neteja de canonades del reactor reactiu:
El sistema de neteja de làser també s'utilitza per a la neteja de canonades en reactors de centrals nuclears. Utilitza fibra òptica per introduir un feix làser d'alta potència al reactor i elimina directament la pols radioactiva. El material netejat és fàcil de netejar. I perquè es tracta d'una operació de llarga distància, es pot garantir la seguretat del personal.
En resum, la neteja del làser té un paper important en molts camps, com ara la fabricació d'automòbils, la neteja d'obleles de semiconductors, la transformació i la fabricació de peces de precisió, la neteja d'equips militars, la construcció de neteja de parets exteriors, la protecció de relíquies culturals, la neteja de placa de circuit i peces de precisió. El processament, la fabricació, la neteja de la pantalla de cristall líquid, els residus de xiclet i altres àrees poden tenir un paper important.
