Katika miaka ya hivi karibuni, kusafisha laser imekuwa moja ya maeneo ya utafiti katika uwanja wa utengenezaji wa viwandani, utafiti unashughulikia mchakato, nadharia, vifaa na matumizi. Katika matumizi ya viwandani, teknolojia ya kusafisha laser imeweza kusafisha kwa uaminifu idadi kubwa ya nyuso tofauti za substrate, kusafisha vitu ikiwa ni pamoja na chuma, alumini, titani, kioo na vifaa vya composite, nk, viwanda vya maombi vinavyofunika anga, anga, usafirishaji, kasi ya juu. reli, magari, ukungu, nguvu za nyuklia na nyanja za baharini na zingine.
Teknolojia ya kusafisha laser, iliyoanzia miaka ya 1960, ina faida za athari nzuri ya kusafisha, aina mbalimbali za maombi, usahihi wa juu, kutowasiliana na upatikanaji. Katika utengenezaji wa viwanda, uzalishaji na matengenezo na nyanja zingine zina matarajio mengi ya utumiaji, inatarajiwa kuchukua nafasi au kabisa kuchukua nafasi ya njia za jadi za kusafisha, na kuwa teknolojia inayoahidi zaidi ya kusafisha kijani katika karne ya 21.
Njia ya kusafisha laser
Mchakato wa kusafisha laser ni ngumu sana, unaohusisha njia mbalimbali za kuondolewa kwa nyenzo, kwa njia ya kusafisha laser, mchakato wa kusafisha unaweza kuwepo wakati huo huo aina mbalimbali za taratibu, ambazo zinahusishwa hasa na mwingiliano kati ya laser na nyenzo, ikiwa ni pamoja na. nyenzo uso ablation, mtengano, ionization, uharibifu, kuyeyuka, mwako, vaporization, vibration, sputtering, upanuzi, shrinkage, mlipuko, peeling, kumwaga na mabadiliko mengine ya kimwili na kemikali. mchakato.
Kwa sasa, njia za kawaida za kusafisha leza ni tatu: kusafisha ablation ya laser, kusafisha kwa kusaidiwa na filamu ya kioevu na njia za kusafisha wimbi la mshtuko wa laser.
Njia ya kusafisha uondoaji wa laser
Taratibu kuu za kimbinu ni upanuzi wa joto, uvukizi, ablation na mlipuko wa awamu. Laser hufanya moja kwa moja kwenye nyenzo za kuondolewa kutoka kwa uso wa substrate na hali ya mazingira inaweza kuwa hewa, gesi adimu au utupu. Masharti ya uendeshaji ni rahisi na hutumiwa sana ili kuondoa aina mbalimbali za mipako, rangi, chembe au uchafu. Mchoro hapa chini unaonyesha mchoro wa mchakato wa njia ya kusafisha ya uondoaji wa laser.
Wakati mionzi ya laser juu ya uso wa nyenzo, substrate na vifaa vya kusafisha ni upanuzi wa kwanza wa joto. Kwa kuongezeka kwa muda wa mwingiliano wa laser na nyenzo za kusafisha, ikiwa hali ya joto ni ya chini kuliko kizingiti cha cavitation ya nyenzo za kusafisha, nyenzo za kusafisha tu mchakato wa mabadiliko ya kimwili, tofauti kati ya nyenzo za kusafisha na mgawo wa upanuzi wa mafuta ya substrate husababisha shinikizo kwenye interface. , vifaa vya kusafisha hupiga, kupasuka kutoka kwenye uso wa substrate, kupasuka, fracture ya mitambo, kusagwa kwa vibration, nk, nyenzo za kusafisha huondolewa na jet au kuvuliwa kwa uso wa substrate.
Ikiwa hali ya joto ni ya juu zaidi kuliko joto la kizingiti cha gasification cha nyenzo za kusafisha, kutakuwa na hali mbili: 1) kizingiti cha ablation cha nyenzo za kusafisha ni chini ya substrate; 2) kizingiti cha kuondolewa kwa nyenzo za kusafisha ni kubwa zaidi kuliko substrate.
Kesi hizi mbili za vifaa vya kusafisha ni kuyeyuka, cavitation na ablation na mabadiliko mengine ya physicochemical, kusafisha utaratibu ni ngumu zaidi, pamoja na athari za joto, lakini pia inaweza kujumuisha vifaa vya kusafisha na substrates kati ya kuvunjika kwa dhamana ya Masi, mtengano wa vifaa vya kusafisha au uharibifu, awamu. mlipuko, kusafisha vifaa gasification instantaneous ionization, kizazi cha plasma.
(1)Filamu ya kioevu iliyosaidiwa kusafisha laser
Mbinu utaratibu hasa ina kioevu filamu kuchemsha vaporization na vibration, nk. matumizi ya haja ya kuchagua laser wavelength sahihi, kwa njia ya kufanya kwa ajili ya ukosefu wa shinikizo athari katika mchakato wa kusafisha laser ablation, inaweza kutumika kuondoa baadhi ya vigumu zaidi kuondoa kitu kusafisha.
Kama inavyoonekana katika takwimu hapa chini, filamu kioevu (maji, ethanoli au vimiminiko vingine) kabla ya kufunikwa katika uso wa kitu kusafisha, na kisha kutumia laser irradiate yake. Filamu ya kioevu inachukua nishati ya laser na kusababisha mlipuko mkali wa vyombo vya habari vya kioevu, mlipuko wa harakati ya kioevu ya kuchemsha yenye kasi, uhamisho wa nishati kwenye vifaa vya kusafisha uso, nguvu ya juu ya muda mfupi ya kulipuka inatosha kuondoa uchafu wa uso ili kufikia madhumuni ya kusafisha.
Njia ya kusafisha laser iliyosaidiwa na filamu ya kioevu ina hasara mbili.
Mchakato mgumu na mgumu kudhibiti mchakato.
Kutokana na matumizi ya filamu ya kioevu, kemikali ya uso wa substrate baada ya kusafisha ni rahisi kubadili na kuzalisha vitu vipya.
(1)Njia ya kusafisha aina ya wimbi la mshtuko wa laser
Mchakato mbinu na utaratibu ni tofauti sana na mbili za kwanza, utaratibu ni hasa mshtuko wimbi nguvu kuondolewa, kusafisha vitu ni hasa chembe, hasa kwa ajili ya kuondolewa kwa chembe (ndogo micron au nanoscale). Mahitaji ya mchakato ni kali sana, ili kuhakikisha kwamba uwezo wa ionize hewa, lakini pia kudumisha umbali mzuri kati ya laser na substrate ili kuhakikisha kwamba hatua juu ya chembe ya nguvu ya athari ni kubwa ya kutosha.
Laser mshtuko kusafisha mchakato mchoro schematic ni inavyoonekana hapa chini, laser kwa sambamba na mwelekeo wa substrate uso risasi, na substrate haina kuja katika kuwasiliana. Sogeza kifaa cha kufanya kazi au kichwa cha leza ili kurekebisha mkazo wa leza kwa chembe karibu na pato la laser, eneo la msingi la jambo la ionization ya hewa litatokea, na kusababisha mawimbi ya mshtuko, mawimbi ya mshtuko hadi upanuzi wa haraka wa upanuzi wa spherical, na kupanuliwa kwa mawasiliano. pamoja na chembe. Wakati wakati wa sehemu ya kuvuka ya wimbi la mshtuko kwenye chembe ni kubwa zaidi kuliko wakati wa sehemu ya longitudinal na nguvu ya kushikamana ya chembe, chembe itaondolewa kwa rolling.
Teknolojia ya kusafisha laser
Laser kusafisha utaratibu ni hasa kwa kuzingatia uso wa kitu baada ya ngozi ya nishati laser, au vaporization na tete, au upanuzi wa papo hapo mafuta kushinda adsorption ya chembe juu ya uso, ili kitu kutoka kwa uso, na kisha kufikia madhumuni ya kusafisha.
Takriban imefupishwa kama: 1. mtengano wa mvuke wa leza, 2. ung'oaji wa leza, 3. upanuzi wa joto wa chembe za uchafu, 4. mtetemo wa uso wa substrate na mtetemo wa chembe vipengele vinne.
Ikilinganishwa na mchakato wa kusafisha wa jadi, teknolojia ya kusafisha laser ina sifa zifuatazo.
1. Ni kusafisha "kavu", hakuna ufumbuzi wa kusafisha au ufumbuzi mwingine wa kemikali, na usafi ni wa juu zaidi kuliko mchakato wa kusafisha kemikali.
2. Upeo wa kuondolewa kwa uchafu na safu ya substrate inayotumika ni pana sana, na
3. Kupitia udhibiti wa vigezo mchakato laser, hawezi kuharibu uso wa substrate kwa misingi ya kuondolewa kwa ufanisi wa uchafu, ni uso mzuri kama mpya.
4. Laser kusafisha inaweza kwa urahisi automatiska operesheni.
5. Vifaa vya uharibifu wa laser vinaweza kutumika kwa muda mrefu, gharama ndogo za uendeshaji.
6. Teknolojia ya kusafisha laser ni: kijani: kusafisha mchakato, kuondoa taka ni poda imara, ukubwa mdogo, rahisi kuhifadhi, kimsingi si kuchafua mazingira.
Katika miaka ya 1980, maendeleo ya haraka ya tasnia ya semiconductor kwenye uso wa chembe za uchafuzi wa mask ya kaki ya silicon ya teknolojia ya kusafisha yaliweka mahitaji ya juu zaidi, jambo kuu ni kushinda uchafuzi wa chembe ndogo na substrate kati ya nguvu kubwa ya adsorption. , usafishaji wa jadi wa kemikali, kusafisha mitambo, njia za kusafisha za ultrasonic haziwezi kukidhi mahitaji, na kusafisha laser kunaweza kutatua matatizo kama hayo ya uchafuzi wa mazingira, utafiti unaohusiana na matumizi yameandaliwa kwa haraka.
Mnamo 1987, kuonekana kwa kwanza kwa maombi ya patent juu ya kusafisha laser. Katika miaka ya 1990, Zapka ilifanikiwa kutumia teknolojia ya kusafisha laser kwa mchakato wa utengenezaji wa semiconductor ili kuondoa chembe ndogo kutoka kwenye uso wa mask, na kutambua matumizi ya mapema ya teknolojia ya kusafisha laser katika uwanja wa viwanda. Mnamo 1995, watafiti walitumia laser ya 2 kW TEA-CO2 ili kufanikisha utakaso wa kuondolewa kwa rangi ya fuselage ya ndege.
Baada ya kuingia karne ya 21, pamoja na maendeleo ya kasi ya lasers ya ultra-short pulse, utafiti wa ndani na nje na matumizi ya teknolojia ya kusafisha laser iliongezeka hatua kwa hatua, ikizingatia uso wa vifaa vya chuma, maombi ya kawaida ya kigeni ni kuondolewa kwa rangi ya fuselage, mold. kupungua kwa uso, kuondolewa kwa kaboni ya ndani ya injini na kusafisha uso wa viungo kabla ya kulehemu. US Edison Kulehemu Taasisi laser kusafisha ya ndege ya kivita FG16, wakati laser nguvu ya 1 kW, kusafisha kiasi cha 2.36 cm3 kwa dakika.
Inafaa kutaja kuwa utafiti na utumiaji wa uondoaji wa rangi ya laser ya sehemu za utunzi wa hali ya juu pia ni mahali pa moto. Viumbe vya propela vya Jeshi la Jeshi la Majini la Marekani HG53, HG56 na mkia bapa wa ndege ya kivita ya F16 na nyuso nyingine zenye mchanganyiko zimegunduliwa maombi ya kuondolewa kwa rangi ya leza, wakati nyenzo za China katika utumaji ndege zimechelewa, kwa hivyo utafiti kama huo kimsingi uko wazi.
Aidha, matumizi ya teknolojia ya kusafisha laser kwa CFRP Composite uso matibabu ya pamoja kabla ya gluing kuboresha nguvu ya pamoja pia ni moja ya lengo la utafiti wa sasa. rekebisha kampuni ya leza kwa laini ya utengenezaji wa gari ya Audi TT ili kutoa vifaa vya kusafisha laser vya nyuzi kusafisha uso wa filamu ya oksidi ya mlango wa aloi ya aloi nyepesi. Rolls G Royce Uingereza ilitumia kusafisha leza kusafisha filamu ya oksidi kwenye uso wa vijenzi vya titanium aero-injini.
Teknolojia ya kusafisha laser imeendelea kwa kasi katika miaka miwili iliyopita, iwe ni vigezo vya mchakato wa kusafisha laser na utaratibu wa kusafisha, utafiti wa kitu cha kusafisha au utumiaji wa utafiti umepata maendeleo makubwa. Teknolojia ya kusafisha laser baada ya utafiti mwingi wa kinadharia, lengo la utafiti wake daima linapendelea matumizi ya utafiti, na katika matumizi ya matokeo ya kuahidi. Katika siku zijazo, teknolojia ya kusafisha laser katika ulinzi wa mabaki ya kitamaduni na kazi za sanaa itatumika zaidi, na soko lake ni pana sana. Pamoja na maendeleo ya sayansi na teknolojia, matumizi ya teknolojia ya kusafisha laser katika sekta yanakuwa ukweli, na wigo wa matumizi unazidi kuwa mkubwa zaidi.
Kampuni ya Maven laser automatisering inazingatia tasnia ya laser kwa miaka 14, tuna utaalam katika kuashiria laser, tuna mashine ya kusafisha kabati la kabati la mashine, mashine ya kusafisha laser ya kesi ya toroli, mashine ya kusafisha mkoba wa laser na tatu kwenye mashine moja ya kusafisha laser, kwa kuongeza, pia tunayo. mashine ya kulehemu ya laser, mashine ya kukata laser na mashine ya kuweka alama ya laser, ikiwa una nia ya mashine yetu, unaweza kutufuata na kujisikia huru kuwasiliana nasi.
Muda wa kutuma: Nov-14-2022
