Lāzera tīrīšanas tehnoloģiju daudzas nozares izmanto kā bezkontakta metodi piesārņotāju noņemšanai no virsmām.Mobilās lāzera tīrīšanas mašīnasir autonomas vienības, kuras var pārvietot uz virsmu, kurai nepieciešama tīrīšana, un nodrošina automatizētu tīrīšanas procesu. Šajā rakstā tiks apskatīts, kā darbojas mobilās lāzera tīrīšanas mašīnas galvenās tehnoloģijas.
Kas ir lāzera tīrīšana?
Lāzera tīrīšana izmanto lāzera gaismas impulsus, kas vērsti uz virsmu, lai noņemtu gružus, atlikumus, oksīdus un pārklājumus. Tas darbojas, fokusējot lāzera staru, lai nodrošinātu augstu jaudas blīvumu ļoti mazā vietas izmērā. Tas rada mikrosprādzienu, kas sarauj saites, kas pielipina piesārņotājus pie pamata virsmas, nesabojājot pašu virsmu. Lāzera tīrīšana ir ļoti kontrolējama un atkārtojama.
Atkarībā no piesārņojuma veida un virsmas materiāla ir pieejamas dažādas lāzera tīrīšanas metodes. Divas no visizplatītākajām metodēm, ko izmanto mobilajās ierīcēs, ir fotoķīmiskā lāzera ablācija un impulsa lāzera virsmas tīrīšana.
Fotoķīmiskā lāzerablācija
Fotoķīmiskā lāzera ablācija ir lāzera tīrīšanas metode, kas izmanto noteiktu lāzera viļņa garumu, ko spēcīgi absorbē uz virsmas esošie piesārņojošie materiāli, bet ne pamata virsmas materiāls. Tas padara to par efektīvu paņēmienu organisko pārklājumu, piemēram, krāsu, eļļu un oglekļa atlikumu noņemšanai no metāla un betona virsmām.
Šajā procesā lāzera stars tiek novirzīts uz tīrāmo virsmu, un lāzera enerģija izraisa piesārņojuma iztvaikošanu vai ablāciju, atstājot tīru virsmu. Lāzera stars ir tik precīzi fokusēts, ka tiek ietekmēts tikai neliels laukums, ļaujot veikt selektīvu tīrīšanu, nesabojājot pamata materiālu.
Fotoķīmiskās lāzerablācijas process darbojas pēc gaismas selektīvās absorbcijas principa ar piesārņotāju. Kad jaudīgs lāzera stars tiek novirzīts uz virsmu, piesārņotājs absorbē enerģiju, izraisot tā uzkaršanu un galu galā iztvaikošanu. Šajā tehnikā izmantotais lāzera viļņa garums tiek izvēlēts, pamatojoties uz mērķa piesārņotāja īpašajām īpašībām.
Viena no fotoķīmiskās lāzerablācijas priekšrocībām ir tās spēja sasniegt augstu tīrīšanas ātrumu, vienlaikus saudzējot apakšējo virsmu. Turklāt šis paņēmiens rada minimālu gružu daudzumu, padarot to izmantojamu jomās, kur tīrība ir vissvarīgākā, piemēram, aviācijas un pusvadītāju rūpniecībā.
Kopumā fotoķīmiskā lāzera ablācija ir efektīvs paņēmiens organisko materiālu noņemšanai no virsmām, nesabojājot pamatā esošo materiālu. Tās pielietojums ir daudzveidīgs un ietver smalku detaļu tīrīšanu aviācijas un kosmosa nozarē, krāsu un pārklājumu noņemšanu no vēsturiskiem artefaktiem un pusvadītāju plāksnīšu tīrīšanu.
Virsmu tīrīšana ar impulsu lāzeru
Šis paņēmiens fokusē mazāka viļņa garuma lāzera impulsus nanosekundēs, kas rada triecienviļņus, kas sagrauj saites, kas uz virsmām pielipuši neorganiskiem piesārņotājiem, piemēram, oksīdiem, zvīņām un sāļiem. Piesārņojuma augšējais slānis tiek iztvaicēts, nesabojājot virsmu zem tā.
Mobilās lāzera tīrīšanas iekārtas galvenās sastāvdaļas
Tagad, kad esam apskatījuši, kā lāzeri var tīrīt virsmas, pārbaudīsim, kā šī tehnoloģija tiek piegādāta, izmantojot mobilo tīrīšanas iekārtu:
- Lāzera sistēma
Tas sastāv no lāzera ģeneratora vai barošanas avota, lāzera mediju pārveidotāja un lāzera aplikatora galvas. Lāzera ģeneratorā elektrība stimulē pastiprināšanas vidi (gāzi, kristālu vai pusvadītāju), lai tas izstaro koherentu lāzera gaismu. Multivides pārveidotājs satur optiskus elementus, piemēram, lēcas un spoguļus, lai optimizētu lāzera viļņa garumu un stara īpašības tīrīšanai. Aplikatora galviņa fokusē lāzeru uz virsmu, lai nodrošinātu tīrīšanai nepieciešamo jaudas blīvumu.
- Kustības sistēma
Tas ietver motorizētas asis, kas novieto un pārvieto aplikatora galviņu virs virsmas, lai virzītu lāzera impulsus, lai pilnībā aptvertu tīrīšanas ceļu. Kustību var nodrošināt portāls, roboti un sliežu sistēmas. Nepieciešamās kustības iespējas un brīvības pakāpes ir saskaņotas ar virsmas izmēru, ģeometriju un pieejamām malām.
- Dzesētāja iekārta
Tādējādi tiek uzturēta optimālā lāzera ģeneratora un aplikatora galviņas darba temperatūra. Termiskā vadība novērš pārkaršanu un nodrošina lāzera jaudas stabilitāti.
- Dūmu nosūkšanas sistēma
Šī sistēma nosūc daļiņas un gāzveida gružus, kas radušies tīrīšanas laikā, lai uzturētu gaisa kvalitāti operatoriem. HEPA filtri uztver bīstamas daļiņas un piesārņotājus.
- Kontroles sistēma
Tas ļauj programmēt un kontrolēt lāzera parametrus, piemēram, jaudu, impulsa atkārtošanās ātrumu, aiztures laiku un pārklāšanos. Tas arī kontrolē kustību, lai manipulētu ar tīrīšanas ceļu un aplikatora galviņas fokusa attālumu. Cilvēka un mašīnas saskarnes, piemēram, skārienekrāni, nodrošina intuitīvu darbību.
- Rāmis un korpuss
Mašīnas konstrukcijas rāmis vai šasija nodrošina komponentu stiprinājuma punktus. Korpusa paneļi nodrošina drošu un tīru darbību. Mobilitātes funkciju var iespējot, uzstādot sistēmu uz ratiņiem, kravas automašīnām vai piekabēm. Autonomā barošana un avoti ļauj tai darboties bez savienojuma ar komunālajiem pakalpojumiem.
Rezumējot, mobilajās lāzera tīrīšanas mašīnās ir integrēti regulējami lāzera ģeneratori, dūmu nosūkšanas sistēmas, kustības sistēmas un vadības saskarnes, lai nodrošinātu automatizētas, uz vietas rūpniecisko virsmu un iekārtu tīrīšanas iespējas. Bezkontakta lāzera tehnoloģija tīra bez abrazīviem līdzekļiem, ķīmiskām vielām vai sekundāriem atkritumiem. Izmantojot atbilstošus paņēmienus, kas pielāgoti piesārņotājiem un virsmām, lāzera tīrīšana var būt ļoti efektīvs apkopes risinājums visās rūpniecības, infrastruktūras, kultūras mantojuma un citās nozarēs, kurās nepieciešams atjaunot materiāla veiktspēju, izskatu un ilgmūžību.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. ir augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas specializējas pētniecībā un attīstībā, ražošanā un automātisko lāzera apšuvuma iekārtu, ātrgaitas lāzera apšuvuma iekārtu, lāzera slāpēšanas iekārtu, lāzermetināšanas iekārtu un 3D drukas iekārtu pētniecībā un attīstībā, ražošanā un pārdošanā. . Mūsu mobilā lāzera tīrīšanas mašīna ir rentabla un tiek pārdota vietējā un ārzemēs. Ja jūs interesē mūsu produkti, lūdzu, sazinieties ar mums pa telbob@gshenglaser.com.
Atsauces:
Gatavs, JF (1997). Lāzeru rūpnieciskie pielietojumi. Akadēmiskā prese.
Cooper, M., Stafford, R. un Bergeson, S. (2010). Piesārņotu mākslas darbu tīrīšana ar lāzeru: pārskats. Mantojuma zinātne, 1(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/2050-7445-1-34
Pangovski, K., Sparkes, M., & Cairns, DR (2012). Rūpnieciskās biomasas piesārņojumu tīrīšana ar lāzeru. Journal of Laser Applications, 24(4), 042001. https://doi.org/10.2351/1.4712658
Kautek, W., Kruger, J., Lenzner, M., Sartania, S., Krause, V., & Lukac, N. (1999). Organisko piesārņotāju lāzerablācija ūdenī ar nanosekundes UV eksimēra lāzera starojumu. Lietišķā virsmas zinātne, 138, 106-109. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(98)00352-5