Zinātnes skaidrojums | Viens gaismas stars tīrībai! Lāzera tīrīšanas iekārta

Lāzera tīrīšanas tehnoloģija ietver darba virsmas apstarošanu ar augstas enerģijas lāzera staru, lai acumirklī iztvaicētu vai noņemtu piesārņotājus, rūsas plankumus vai pārklājumus, tādējādi efektīvi likvidējot virsmas nogulsnes un panākot tīru apstrādes rezultātu. Lāzera tīrītājs ir ierīce, kas izmanto lāzera tehnoloģiju, lai noņemtu virsmas piesārņotājus; tas izstaro augstas jaudas lāzera staru, lai izraisītu piesārņotāju iztvaikošanu.

Tehniskā informācija

Tradicionālās tīrīšanas metodes ietver mehānisko tīrīšanu, ķīmisko tīrīšanu un ultraskaņas tīrīšanu, un visām tām ir ievērojami ierobežojumi vides aizsardzības pielietojumos un augstas precizitātes prasībās. 20. gs. astoņdesmitajos gados pētnieki atklāja, ka, fokusējot augstas enerģijas lāzera staru uz objekta piesārņotajām vietām, tiek ierosināta virkne sarežģītu fizikāli ķīmisko procesu, tostarp vibrācija, kušana, iztvaikošana un degšana, kas efektīvi noņem piesārņotājus no virsmas; šī metode ir pazīstama kālāzera tīrīšana.

Salīdzinot ar tradicionālajām tīrīšanas metodēm, lāzera tīrīšanas sistēmas piedāvā daudzas priekšrocības: bezkontakta darbību, precīzu tīrīšanas veiktspēju, augstu efektivitāti, ātru apstrādi, drošību un videi draudzīgumu. Tās ir īpaši piemērotas sarežģītu vai delikātu detaļu tīrīšanai, neradot bojājumus, ievērojami samazinot tīrīšanas laiku un uzlabojot produktivitāti; turklāt tās nerada atkritumus, tādējādi samazinot ekspluatācijas izmaksas.

darbības princips

Theimpulsa lāzersģenerē vidējas līdz augstas enerģijas impulsus, kas pa optisko šķiedru tiek pārraidīti uz formēšanas moduli. Šos impulsus atstaro vienas vai divu asu skenējošais galvanometrs un virza uz piesārņojuma slāni uz sagataves virsmas, efektīvi notīrot pielipušas nogulsnes, piemēram, rūsu, krāsu, eļļas traipus, oksīda plāksnītes un pārklājumus, izmantojot iztvaikošanu, fotošķīdināšanu, fotosadalīšanos un fotovibrācijas efektus.

Lāzeri, tāpat kā elektronu stari un jonu stari, kopā tiek saukti par augstas enerģijas stariem. To kopīgā īpašība ir tā, ka stars nes ārkārtīgi augstu enerģiju caur telpu; fokusējot, fokusa punkta tuvumā var sasniegt apstarošanas jaudas blīvumu no 10⁴ līdz 10¹⁵ W/cm², padarot tos par intensīvākajiem siltuma avotiem. Lāzeriem ir augsts spilgtums, spēcīga virzība, lieliska monohromatiskums un augsta koherence. Parasti tiek izmantota sprausla: mazas apertūras sprausla, kas ir koaksiāli izlīdzināta ar lāzeru, virza spiediena gāzi tīrīšanas zonā. Gāzi piegādā papildu avots, kas galvenokārt kalpo, lai novērstu lēcas piesārņojumu ar šļakatām un daļiņām, notīrītu sagataves virsmu un uzlabotu termisko mijiedarbību starp lāzeru un materiālu.

funkcionālās īpašības

Rūpnieciskā lāzera tīrīšanair process, kurā izmanto lāzera staru, lai apstarotu cietu virsmu un noņemtu nevēlamu materiālu. Absorbējot enerģiju no lāzera stara, mērķa materiāls (noņemamais virsmas slānis) tiek strauji uzkarsēts, izraisot tā iztvaikošanu vai sublimāciju. Pamatnē esošais substrāts paliek nemainīgs, jo tas absorbē niecīgu enerģiju. Precīzi kontrolējot lāzera gaismas plūsmu, viļņa garumu un impulsa ilgumu, ar katru atsevišķu lāzera impulsu noņemtā materiāla daudzumu var regulēt ar augstu precizitāti.

Priekšrocības un ieguvumi

Lāzera tīrīšana novērš nepieciešamību pēc jebkādiem ķīmiskiem šķīdinātājiem vai palīgmateriāliem, padarot to videi draudzīgu un drošu lietošanā, ar daudzām priekšrocībām:

1. Videi draudzīgs — nav nepieciešams izmantot ķīmiskus līdzekļus vai tīrīšanas līdzekļus;

2. Tīrīšanas atkritumi galvenokārt sastāv no cietiem pulveriem, kuru tilpums ir neliels un kurus ir viegli savākt un pārstrādāt;

3. Atkritumu dūmu attīrīšana ir viegli uzsūcama un apstrādājama, darbojas ar zemu trokšņa līmeni un nerada kaitējumu cilvēku veselībai;

4. Bezkontakta tīrīšana bez atlikušajiem līdzekļiem un sekundāra piesārņojuma;

5. Nodrošina selektīvu tīrīšanu, nebojājot substrātu;

6. Nav nepieciešams darba šķidruma patēriņš; rodas tikai elektroenerģijas izmaksas, kā rezultātā ekspluatācijas un apkopes izdevumi ir zemi.

7. Viegli automatizēt, samazinot darba intensitāti;

8. Piemērots grūti sasniedzamām vietām vai virsmām, kā arī bīstamām vai bīstamām vidēm.