Lāzera tīrīšana ir efektīva metode netīro daļiņu un dažādu materiālu un izmēru plēvju slāņu noņemšanai uz cietām virsmām. Izmantojot augstu spilgtumu un labu virziena nepārtrauktu vai impulsa lāzeru, izmantojot optisko fokusēšanu un punktveida veidošanu, lai izveidotu specifisku punktu formu un lāzera stara enerģijas sadalījumu, kas tiek apstarots līdz piesārņotā materiāla virsmai, kas ir jātīra, pievienotais piesārņojošais materiāls absorbē lāzera enerģiju, radīs vibrāciju, kušanu, sadegšanu un pat gazifikāciju un virkni sarežģītu fizikālu un ķīmisku procesu. Un, visbeidzot, iztīriet piesārņotājus no materiāla virsmas, pat ja lāzers iedarbojas uz tīrīto virsmu, lielākā daļa no tiem tiek atstaroti, neradot substrāta bojājumus, lai panāktu tīrīšanas efektu.
Lāzera tīrīšanu var klasificēt pēc dažādiem klasifikācijas standartiem. Piemēram, vai lāzera tīrīšanas procesā substrāta virsma ir pārklāta ar šķidru plēvi, to iedala sausajā lāzertīrīšanā un mitrajā lāzertīrīšanā. Pirmais ir tieša lāzera apstarošana uz piesārņojošās vielas virsmas, un otrajai ir nepieciešama mitruma vai šķidruma plēves uzklāšana uz lāzera tīrīšanas virsmas. Mitrās lāzera tīrīšanas efektivitāte ir augsta, bet mitrai lāzera tīrīšanai ir nepieciešama manuāla šķidrās plēves pārklāšana, tāpēc šķidrās plēves sastāvs nevar mainīt paša matricas materiāla īpašības. Tāpēc, salīdzinot ar sausās lāzera tīrīšanas tehnoloģiju, mitrās lāzera tīrīšanas pielietojuma diapazonam ir noteikti ierobežojumi. Lāzera sausā tīrīšana ir visplašāk izmantotā lāzera tīrīšanas metode, kas izmanto lāzera staru, lai tiešā veidā apstaro sagataves virsmu, lai noņemtu daļiņas un plēves.
1. lāzera ķīmiskā tīrīšana
Lāzera ķīmiskās tīrīšanas pamatprincips ir tāds, ka pēc daļiņu un materiāla substrāta apstarošanas ar lāzeru absorbētā gaismas enerģija vienā mirklī tiek pārvērsta siltumenerģijā, izraisot daļiņu vai substrāta vai abu acu tūlītēju termisko izplešanos. Tajā pašā laikā starp daļiņām un substrātu tiek radīts paātrinājums. Paātrinājuma radītais spēks pārvar adsorbcijas spēku starp daļiņu un substrātu un liek daļiņai izkļūt no substrāta virsmas.
Saskaņā ar dažādām lāzera ķīmiskās tīrīšanas absorbcijas metodēm lāzera ķīmisko tīrīšanu galvenokārt var iedalīt šādos divos veidos:
1. Putekļu daļiņām, kuru kušanas temperatūra ir augstāka par pamatmateriālu (vai ar lielu lāzera absorbcijas ātruma atšķirību): daļiņu absorbcijas lāzera apstarošana šajā laikā ir spēcīgāka nekā substrāta absorbcija (a) vai pretēja (b). daļiņu absorbcijas lāzera gaismas enerģija pārvēršas siltumenerģijā, izraisot daļiņas termisko izplešanos, lai gan termiskās izplešanās apjoms ir ļoti mazs, bet termiskā izplešanās notiek ļoti īsā laika periodā, tāpēc tas radīs milzīgu momentānu paātrinājumu uz substrāta, savukārt substrāts reaģē uz daļiņu. Spēks pārvar savstarpējo saistīšanas spēku un atdala daļiņas no substrāta. Shematiskā diagramma ir šāda:
2. Netīrumiem ar zemu viršanas temperatūru: virsmas netīrumi tieši absorbē lāzera enerģiju, tūlītēja augstas temperatūras viršana iztvaiko, un tiešā iztvaikošana noņem netīrumus, kā parādīts nākamajā attēlā.
2. lāzera mitrā tīrīšana
Lāzera mitrā tīrīšana ir pazīstama arī kā lāzera tvaika tīrīšana, salīdzinot ar ķīmisko tīrīšanu, mitrā tīrīšana ir uz tīrīšanas daļas virsmas ir plāns dažu mikronu biezas šķidruma plēves slānis vai vidēja plēve, šķidrā plēve ar lāzera apstarošanu šķidruma plēves temperatūra paaugstinās. uzreiz un radīt lielu skaitu burbuļu gazifikācijas reakcijas. Trieciena spēks, ko rada gazifikācijas sprādziens, pārvar adsorbcijas spēku starp daļiņām un substrātu. Saskaņā ar daļiņu, šķidro plēvi un substrātu uz lāzera viļņa garuma absorbcijas koeficients ir atšķirīgs, lāzera mitro tīrīšanu var iedalīt trīs veidos.
1. Substrāts spēcīgi absorbē lāzera enerģiju
Kad lāzers tiek apstarots uz substrātu un šķidruma plēvi, lāzera absorbcija substrātā ir daudz lielāka nekā šķidrās plēves absorbcija, tāpēc saskarnē starp substrātu un šķidruma plēvi rodas sprādzienbīstama gazifikācijas parādība, kā parādīts attēlā. attēlā zemāk. Teorētiski, jo šaurāks ir pulsa laiks, jo vieglāk ir pārkarst krustojumā, kā rezultātā ir lielāks sprādzienbīstams trieciens.
2. Šķidruma plēves absorbcijas lāzera enerģija spēcīgi
Šīs tīrīšanas princips ir tāds, ka šķidrā plēve absorbē lielāko daļu lāzera enerģijas, un uz šķidruma plēves virsmas notiek sprādzienbīstama gazifikācija, kā parādīts attēlā zemāk. Šobrīd lāzera tīrīšanas efektivitāte nav tik laba kā substrāta absorbcija, jo sprādziena trieciena spēks šajā laikā ir uz šķidruma plēves virsmas. Kad substrāts uzsūcas, burbulis un sprādziens rodas substrāta un šķidruma plēves krustpunktā, un sprādziena trieciena spēks ir vieglāk nospiest daļiņas no pamatnes virsmas, tāpēc substrāta absorbcijas tīrīšanas efekts ir labāks.
3. Gan substrāts, gan šķidruma plēve absorbē lāzera enerģiju
Šajā laikā tīrīšanas efektivitāte ir ļoti zema, pēc lāzera apstarošanas uz šķidruma plēvi daļa lāzera enerģijas tiek absorbēta, enerģija tiek izkliedēta visā šķidruma plēvē, šķidruma plēve vārās un rada burbuļus, bet atlikusī daļa lāzera enerģiju substrāts absorbē pēc tam, kad tas iziet cauri šķidruma plēvei, kā parādīts attēlā. Šī metode prasa vairāk lāzera enerģijas, lai radītu verdošus burbuļus, kas var izraisīt sprādzienu. Tāpēc šī metode ir ļoti neefektīva.
Izmantojot substrāta absorbcijas metodi lāzera mitrai tīrīšanai, jo lielākā daļa lāzera enerģijas tiek absorbēta substrātā, šķidrās plēves un substrāta savienojums tiks pārkarsēts, un saskarnē veidosies burbuļi. Salīdzinot ar ķīmisko tīrīšanu, slapjais tips izmanto trieciena spēku, ko rada savienojuma burbuļa sprādziens, lai panāktu lāzertīrīšanu. Tajā pašā laikā šķidruma plēvei var pievienot noteiktu ķīmisku vielu, lai ķīmiski reaģētu ar piesārņojošām daļiņām, lai samazinātu adsorbcijas spēku starp daļiņām un substrāta materiālu, tādējādi samazinot lāzera tīrīšanas slieksni. Tāpēc mitrā tīrīšana zināmā mērā var uzlabot tīrīšanas efektivitāti, taču tajā pašā laikā pastāv zināmas grūtības, šķidrās plēves ieviešana var izraisīt jaunu piesārņojumu, un šķidrās plēves biezumu ir grūti kontrolēt.
3. Lāzera tīrīšanas kvalitāti ietekmējošie faktori
4. lāzera viļņa garuma ietekme
Lāzera tīrīšanas priekšnoteikums ir lāzera absorbcija, tādēļ, izvēloties lāzera gaismas avotu, vispirms ir jāapvieno tīrīšanas sagataves gaismas absorbcijas raksturlielumi un kā lāzera gaismas avots jāizvēlas lentei piemērots lāzers. Turklāt ārvalstu zinātnieku eksperimentālie pētījumi liecina, ka attīrot piesārņojošās daļiņas ar vienādām īpašībām, jo īsāks ir viļņa garums, jo spēcīgāka ir lāzera tīrīšanas spēja un zemāks tīrīšanas slieksnis. Redzams, ka, ievērojot materiāla gaismas absorbcijas īpašību ievērošanu, lai uzlabotu tīrīšanas efektu un efektivitāti, par tīrīšanas gaismas avotu jāizvēlas lāzers ar īsāku viļņa garumu.
5. jaudas blīvuma ietekme
Lāzera tīrīšanas laikā lāzera jaudas blīvumam ir augšējais bojājumu slieksnis un zemāks tīrīšanas slieksnis. Šajā diapazonā, jo lielāks ir lāzera tīrīšanas lāzera jaudas blīvums, jo lielāka ir tīrīšanas jauda un acīmredzamāks ir tīrīšanas efekts. Tāpēc lāzera jaudas blīvums ir pēc iespējas jāuzlabo, nesabojājot pamatmateriālu.
6. impulsa platuma ietekme
Lāzera tīrīšanas gaismas avots var būt nepārtraukta gaisma vai impulsa gaisma, un impulsa lāzers var nodrošināt augstu maksimālo jaudu, tāpēc tas var viegli izpildīt sliekšņa prasības. Turklāt pētījumā tika atklāts, ka, runājot par tīrīšanas procesa radīto termisko efektu uz substrātu, impulsa lāzera ietekme bija mazāka, un nepārtrauktā lāzera radītā siltuma ietekme bija lielāka.
7. skenēšanas ātruma un biežuma ietekme
Acīmredzot lāzera tīrīšanas procesā, jo ātrāks ir lāzerskenēšanas ātrums, mazāka ir tīrīšanas frekvence un augstāka efektivitāte, taču tas var izraisīt tīrīšanas efekta samazināšanos. Tāpēc faktiskajā tīrīšanas pielietošanas procesā ir jāizvēlas atbilstošais skenēšanas ātrums un skenēšanas biežums atbilstoši tīrīšanas sagataves materiāla īpašībām un piesārņojuma situācijai. Pārklāšanās ātrums skenēšanas laikā utt. ietekmēs arī tīrīšanas efektu.
8. defokusēšanas daudzuma efekts
Pirms lāzera tīrīšanas lāzers lielākoties saplūst caur noteiktu fokusēšanas lēcu kombināciju, un faktiskais lāzera tīrīšanas process parasti tiek veikts defokusa gadījumā, jo lielāks ir defokuss, jo lielāks ir materiāla plankums, jo lielāks ir skenēšanas laukums, jo augstāka efektivitāte. Ja kopējā jauda ir nemainīga, jo mazāks ir defokusēšanas apjoms, jo lielāks ir lāzera jaudas blīvums un spēcīgāka tīrīšanas spēja.
Guosheng ir profesionāls un ļoti cienījams iekārtu ražošanas uzņēmums ar plašu tehnisko resursu klāstu, spēcīgām pētniecības un attīstības iespējām un progresīvām ražošanas tehnoloģijām. Mūsu lāzermetināšanas iekārtas ir rentablas un tiek pārdotas gan vietējā, gan ārzemēs. Ja jūs interesē mūsu produkti, lūdzu, sazinieties ar mums pa bob@gshenglaser.com.