Технология лазерной очистки: Принципы и применение

Представьте, что вы удаляете с поверхностей стойкую ржавчину, краску или загрязнения без применения вредных химикатов или абразивных методов. Технология лазерной очистки - революционный метод - использует лазерные лучи для эффективной и безопасной очистки поверхностей. В этой статье мы рассмотрим принцип работы лазерной очистки, ее преимущества и различные сферы применения - от сохранения исторических произведений искусства до обслуживания промышленного оборудования. Откройте для себя будущее чистки, которое обещает совершить революцию в промышленности благодаря точности и экологичности.

Оглавление

1. Введение:

С развитием технологий технология лазерной обработки широко используется в производственной практике.

Лазерная обработка (Laser Beam Machining, LBM) может использоваться для сверления, резки, тонкой настройки электронных устройств, сварки, термообработки и т.д. В качестве ответвления технологии лазерной обработки возникла технология лазерной очистки.

2. Принцип технологии лазерной очистки:

1. Формы загрязняющих веществ:

Загрязняющие вещества в основном связываются с поверхностями посредством ковалентных связей, диполь-дипольных взаимодействий, капиллярного действия, водородных связей, адсорбции и электростатических сил.

Среди них капиллярное действие, адсорбция и электростатические силы (как показано на рисунке 1) являются наиболее труднопреодолимыми.

Рисунок 1. Три основные силы адсорбции загрязняющих веществ на твердых поверхностях

Примечание:

Капиллярная сила возникает в результате сцепления очень тонкого слоя жидкости (например, атмосферной влаги), который образуется в крошечных зазорах между частицами и поверхностью подложки. Сила адгезии является основной силой сцепления для микроразмерных загрязнителей.

2. Механизм очистки

Лазерный луч может производить как минимум три эффекта:

(1) Вызывает механический резонанс на твердой поверхности, вызывая распад и отслоение поверхностных загрязнений или отложений;

(2) Нагревание загрязнений на поверхности, в результате чего они расширяются, преодолевая силу сцепления основного материала с частицами грязи и отделяя их от поверхности объекта;

(3) Мгновенно испарять, газировать или разлагать молекулы грязи.

3. Способ очистки 1 - сухая чистка.

Рисунок 2 Схема динамического процесса лазерной химчистки

Применяя для очистки импульсное прямое излучение, лазер поглощается подложкой или частицами, в результате чего возникает вибрация, разделяющая подложку и загрязнения.

4. Метод очистки 2 - очистка жидкой пленкой.

Рисунок 3 Схема динамического процесса лазерная очистка в присутствии жидкой пленки
  1. Инцидентный лазер.
  2. Жидкая пленка.
  3. Загрязняющая частица.
  4. Взрывоопасное испарение.
  5. Субстрат.

Сначала нанесите слой жидкой пленки на поверхность подложки, а затем используйте лазерное излучение чтобы очистить его.

5. Метод очистки 3 - лазер + инертный газ.

Во время облучения лазером выдувайте инертный газ на поверхность заготовки. Когда грязь счищается с поверхности, она выдувается газом далеко от поверхности, чтобы избежать повторного загрязнения и окисления очищенной поверхности.

3. Применение технологии лазерной очистки.

1. Чистка художественных изделий.

  • 1a. Оригинальный внешний вид произведения искусства.
  • 1b. Лазерная очистка используется на верхней части картины, а химический растворитель - на нижней.
  • 1c. Сравнение первоначального вида с эффектом после лазерной очистки.
  • 1d. Комбинированная очистка лазером и химическим растворителем.

2. Очистка пресс-форм

3. Удаление старой краски с самолетов.

В Европе системы лазерной очистки уже используются в авиационной промышленности. Через некоторое время поверхность самолета необходимо перекрасить, но перед этим старая краска должна быть полностью удалена.

Традиционные механические методы удаления краски чреваты повреждением металлической поверхности самолета, что создает угрозу безопасности полетов.

Однако с помощью нескольких систем лазерной очистки слой краски на поверхности самолета A320 Airbus может быть полностью удален в течение двух дней без повреждения металлической поверхности.

4. Очистка трубопроводов внутри ядерных реакторов.

Используя оптические волокна для направления мощных лазерных лучей внутрь ядерных реакторов, можно напрямую удалять радиоактивную пыль, а очищенный материал легко утилизировать.

Кроме того, поскольку операция выполняется удаленно, это обеспечивает безопасность работников.

4. Заключение

Технология лазерной очистки может применяться для жидких и твердых веществ, культурных реликвий и космического мусора, а также в ситуациях, когда отходы взрывоопасны или подложка легко повреждается. Использование лазеров имеет такие преимущества, как безопасность, высокая эффективность и надежность.

Его применение для удаления ржавчины и снятия краски с металлических поверхностей, таких как самолеты и корабли, очистки поверхностей зданий и очистки поверхности кристаллов в микроэлектронной промышленности показывает превосходные результаты.

Можно предположить, что с развитием лазерных технологий и снижением стоимости лазеров применение технологии лазерной очистки станет еще более широким.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Таблица толщины листового металла

Исчерпывающее руководство по толщине листового металла: Сталь, алюминий и латунь с пояснениями

Вы когда-нибудь задумывались, что означают эти цифры на листовом металле? В этой статье мы погрузимся в мир калибров листового металла и разберемся в этом важном аспекте металлообработки.....

Электрический и гидравлический листогибочный пресс - какой из них подходит для вашего бизнеса?

Выбор между электрическим и гидравлическим листогибочным прессом может существенно повлиять на эффективность вашего бизнеса и затраты. Электрические листогибочные прессы обеспечивают превосходную экономию энергии, экологические преимущества и более высокую скорость работы, в то время как...

Размеры и вес двутавровых балок

Вы когда-нибудь задумывались о скрытом мире стальных двутавровых балок? В этой увлекательной статье мы раскроем тайны, скрывающиеся за этими важнейшими строительными компонентами. Наш эксперт, инженер-механик, проведет...
Калькулятор коэффициента K

Калькулятор коэффициента K для гибки листового металла (онлайн и бесплатно)

Вы испытываете трудности с проектированием точных деталей из листового металла? Раскройте секреты коэффициента K, важнейшего понятия в производстве листового металла. В этой статье наш эксперт, инженер-механик, объясняет...

Диаграмма веса двутавровой балки, размеры и онлайн-калькулятор

Вы когда-нибудь задумывались о том, как выбрать идеальную двутавровую балку для вашего строительного или производственного проекта? В этом блоге наш эксперт, инженер-механик, проведет вас через весь процесс...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.