Jako skuteczna i przyjazna dla środowiska metoda czyszczenia,technologia czyszczenia laserowegoTechnologia czyszczenia laserowego stopniowo zastępuje tradycyjne metody czyszczenia chemicznego i mechanicznego. Wraz z coraz surowszymi wymogami ochrony środowiska w kraju oraz ciągłym dążeniem do poprawy jakości i wydajności czyszczenia w sektorze produkcji przemysłowej, popyt rynkowy na technologię czyszczenia laserowego dynamicznie rośnie. Chiny, jako główny kraj produkcyjny, posiadają ogromną bazę przemysłową, która zapewnia szerokie możliwości powszechnego zastosowania technologii czyszczenia laserowego. W przemyśle lotniczym, kolejowym, motoryzacyjnym, produkcji form i innych gałęziach przemysłu, technologia czyszczenia laserowego jest szeroko stosowana i stopniowo rozszerza się na inne branże.
Technologia czyszczenia powierzchni obrabianych przedmiotów jest szeroko stosowana w wielu dziedzinach. Tradycyjne metody czyszczenia często opierają się na czyszczeniu kontaktowym, które wywiera siłę mechaniczną na powierzchnię czyszczonego przedmiotu, uszkadzając ją lub powodując przywieranie środka czyszczącego do powierzchni i uniemożliwiając jego usunięcie, co powoduje wtórne zanieczyszczenie. Obecnie kraj promuje rozwój zielonych i przyjaznych dla środowiska gałęzi przemysłu, a czyszczenie laserowe jest najlepszym wyborem. Nieścierny i bezkontaktowy charakter czyszczenia laserowego rozwiązuje te problemy. Urządzenia do czyszczenia laserowego nadają się do czyszczenia przedmiotów z różnych materiałów i są uważane za najbardziej niezawodną i skuteczną metodę czyszczenia.
Czyszczenie laserowezasada
Czyszczenie laserowe polega na naświetleniu czyszczonego obiektu wiązką lasera o wysokiej gęstości energii, tak aby wiązka lasera została pochłonięta przez warstwę zanieczyszczeń i podłoże. Poprzez procesy takie jak usuwanie światła i odparowywanie, przezwycięża się przyczepność zanieczyszczeń do podłoża, dzięki czemu zanieczyszczenia opuszczają powierzchnię obiektu, umożliwiając jego oczyszczenie bez uszkadzania.
Rysunek 1: Schematyczny diagram czyszczenia laserowego.
W dziedzinie czyszczenia laserowego, lasery światłowodowe stały się zwycięzcą wśród źródeł światła do czyszczenia laserowego ze względu na ich ultrawysoką wydajność konwersji fotoelektrycznej, doskonałą jakość wiązki, stabilną pracę i zrównoważony rozwój. Lasery światłowodowe występują w dwóch rodzajach: impulsowych laserach światłowodowych i laserach światłowodowych o pracy ciągłej, które zajmują wiodące pozycje na rynku, odpowiednio w obróbce makromateriałów i precyzyjnej obróbce materiałów.
Rysunek 2: Budowa impulsowego lasera światłowodowego.
Porównanie zastosowań lasera światłowodowego impulsowego i ciągłego w czyszczeniu
W przypadku nowych zastosowań czyszczenia laserowego, wiele osób może być nieco zdezorientowanych, mając do czynienia z laserami impulsowymi i laserami ciągłymi dostępnymi na rynku: czy wybrać lasery światłowodowe impulsowe, czy lasery światłowodowe ciągłe? Poniżej przedstawiono dwa różne typy laserów, które wykorzystano do przeprowadzenia eksperymentów usuwania farby z powierzchni dwóch materiałów, a także porównanie optymalnych parametrów czyszczenia laserowego i zoptymalizowanych efektów czyszczenia.
Obserwacje mikroskopowe wykazały, że blacha uległa przetopieniu po obróbce laserem światłowodowym o dużej mocy. Po obróbce stali impulsowym laserem światłowodowym MOPA materiał bazowy ulega lekkiemu uszkodzeniu, a jego tekstura zostaje zachowana. Po obróbce stali laserem światłowodowym o ciągłym działaniu powstają poważne uszkodzenia i stopiony materiał.
Laser światłowodowy impulsowy MOPA (po lewej) Laser światłowodowy CW (po prawej)
Laser światłowodowy impulsowy (po lewej) Laser światłowodowy ciągły (po prawej)
Z powyższego porównania wynika, że lasery światłowodowe pracujące w trybie ciągłym mogą łatwo powodować odbarwienia i deformacje podłoża ze względu na duży dopływ ciepła. Jeśli wymagania dotyczące uszkodzeń podłoża nie są wysokie, a grubość czyszczonego materiału jest niewielka, ten typ lasera może być użyty jako źródło światła. Impulsowy laser światłowodowy wykorzystuje wysoką energię szczytową i impulsy o wysokiej częstotliwości powtarzania, oddziałując na materiały, a następnie natychmiast odparowuje i oscyluje czyszczone materiały, aby je oderwać; charakteryzuje się niewielkimi efektami termicznymi, wysoką kompatybilnością i precyzją, a także może realizować różnorodne zadania, takie jak niszczenie właściwości podłoża.
Z tego wniosku wynika, że w obliczu wysokiej precyzji konieczna jest ścisła kontrola wzrostu temperatury podłoża, a w scenariuszach zastosowań wymagających nieniszczącego podłoża, takich jak malowane aluminium i stal formowana, zaleca się wybór impulsowego lasera światłowodowego; w przypadku niektórych materiałów ze stopów aluminium o dużej wytrzymałości, rur o okrągłym kształcie itp. Ze względu na ich duże rozmiary i szybkie rozpraszanie ciepła oraz niskie wymagania dotyczące uszkodzeń podłoża, można wybrać ciągłe lasery światłowodowe.
In czyszczenie laseroweNależy kompleksowo rozważyć warunki materiałowe, aby zapewnić spełnienie wymagań dotyczących czyszczenia przy jednoczesnym zminimalizowaniu uszkodzeń podłoża. W zależności od rzeczywistych warunków pracy, kluczowy jest dobór odpowiedniego źródła światła laserowego.
Jeśli czyszczenie laserowe ma wejść na szeroką skalę, jest nierozerwalnie związane z innowacjami w zakresie nowych technologii i procesów. Maven będzie nadal podążać za pozycjonowaniem Laser+, stale kontrolować tempo rozwoju, dążyć do pogłębiania technologii źródeł światła laserowego i koncentrować się na rozwiązywaniu kluczowych problemów związanych z materiałami laserowymi i komponentami, co stanowi źródło mocy dla zaawansowanej produkcji.
Czas publikacji: 07-05-2024
