In primo luogo, il principio della pulizia laser Le tubazioni industriali sono utilizzate nelle strutture tubolari di petrolio, prodotti chimici e altre imprese, tra cui tubi, valvole, raccordi e così via. I tubi sono ampiamente utilizzati in campo industriale e occorre prestare attenzione alla rimozione dello sporco all'interno dei tubi durante l'uso dei tubi. Dopo il trattamento con acqua ad alta pressione o trattamento con tecnologia suina, è necessario anche un trattamento di passivazione. Dopo il completamento dell'operazione di passivazione, la tubazione può essere mantenuta dall'ossidazione per un lungo periodo. Talvolta è necessario un lavaggio industriale per mantenere in funzione l'attrezzatura. L'operazione di passivazione finale è critica e richiede la passivazione immediatamente dopo che l'operazione precedente è stata completata per rallentare la corrosione del tubo.
Il laser ha alta luminosità, alta direttività, alta monocromaticità e alta coerenza, che non ha paragoni con le normali fonti di luce. Con l'alta luminosità del laser, dopo aver messo a fuoco l'obiettivo, può generare decine di milioni di gradi o persino decine di migliaia di gradi di temperatura vicino al fuoco. L'elevata direttività del laser consente al laser di essere trasportato in modo efficiente su lunghe distanze. La monocromaticità del laser è estremamente elevata e la lunghezza d'onda è singola, il che è utile per la selezione della messa a fuoco e della lunghezza d'onda.
La pulizia laser può essere divisa in due categorie in base al meccanismo di pulizia. Utilizza un substrato pulito (chiamato anche madre) e un attacco di superficie (sporco) per avere un coefficiente di assorbimento molto diverso per una certa lunghezza d'onda dell'energia laser. . L'energia laser irradiata alla superficie viene per lo più assorbita dai depositi superficiali, in modo che venga riscaldata o vaporizzata per evaporare, o si espanda istantaneamente, ed è guidata dalla corrente di vapore formata sulla superficie per separarsi dalla superficie dell'oggetto per la pulizia scopi. Il substrato non viene danneggiato dall'assorbimento della luce laser a questa lunghezza d'onda. Per questo tipo di pulizia laser, scegliere la giusta lunghezza d'onda e controllare l'energia del laser è la chiave per una pulizia sicura ed efficiente. L'altro tipo è un metodo di pulizia che non è sensibile alla differenza nel coefficiente di assorbimento dell'energia laser tra il substrato di pulizia e l'attacco superficiale, o che il substrato è sensibile al vapore acido formato dal rivestimento, o la sostanza tossica viene generata dopo il rivestimento è riscaldato. . Questo tipo di metodo solitamente utilizza un laser ad impulsi ad alta potenza e frequenza di ripetizione per influire sulla superficie da pulire e converte parte del raggio in onde sonore. Dopo che l'onda sonora colpisce la superficie dura inferiore, la porzione vicina e l'onda sonora incidente generata dal laser sono leggermente esplose, il rivestimento viene polverizzato, pressato in una polvere, e quindi rimosso dalla pompa a vuoto, e il substrato sottostante non è danneggiato.
Rispetto ai metodi di pulizia tradizionali come la pulizia laser, la pulizia meccanica dell'attrito, la pulizia a impatto solido liquido e la pulizia ad ultrasuoni ad alta frequenza, la pulizia laser ha evidenti vantaggi. È efficiente, veloce, a basso costo, a basso carico termico e carico meccanico sul substrato, la pulizia è non-infortunio; i rifiuti possono essere riciclati, nessun inquinamento ambientale; sicuro e affidabile, non danneggia la salute degli operatori; multi-funzionale, in grado di rimuovere varie differenze Spessore, diversa composizione del rivestimento; facile da ottenere il controllo automatico del processo di pulizia, pulizia remota a distanza.
In secondo luogo, il metodo di pulizia laser
Dall'analisi del metodo, il metodo di pulizia laser ha quattro tipi di 1 metodi di lavaggio a secco laser, cioè la decontaminazione diretta della radiazione ad impulsi mediante laser pulsato; 2 metodo laser + film liquido, ovvero prima deposizione di una pellicola liquida sulla superficie del substrato e quindi decontaminazione con radiazione laser; 3 laser + metodo di gas inerte, ovvero, mentre irradia il laser, il gas inerte viene soffiato sulla superficie del substrato e quando lo sporco viene rimosso dalla superficie, viene immediatamente espulso dalla superficie evitare che la superficie venga nuovamente contaminata e ossidata; Dopo che lo sporco è stato allentato, viene pulito con metodi chimici non corrosivi. Attualmente, i primi tre metodi sono comunemente usati. Il quarto metodo si trova solo nella pulizia di manufatti in pietra.
In terzo luogo, l'applicazione della pulizia laser
Le sculture in pietra e le sculture in pietra, come l'arte della pietra di alta qualità, sono diventate le prime applicazioni della tecnologia di pulizia laser grazie alla loro struttura superficiale estremamente sottile e fragile. È stato scoperto che l'uso di laser per rimuovere lo sporco dalla superficie dei manufatti in pietra ha i suoi unici vantaggi. Può controllare molto accuratamente il movimento del raggio su superfici complesse, rimuovendo lo sporco senza danneggiare la pietra artefatto. Ad esempio, nel settembre 1992, l'Organizzazione per la protezione del patrimonio culturale mondiale organizzata dall'Organizzazione dei manuali delle Nazioni Unite ha commemorato il ventesimo anniversario dell'organizzazione e ha riparato la famosissima cattedrale inglese di Amiens. Il bellissimo marmo della Vergine Maria sul lato ovest della Cattedrale di Amiens L'incisione è la chiave per l'ingegneria. Nel progetto di manutenzione di un anno della Notre Dame, il personale di manutenzione ha utilizzato il laser per rimuovere lo strato di scala nera che copre il modello di incisione del marmo di alcuni millimetri di spessore. Il colore originale della superficie del marmo è stato riflesso, facendo riapparire la squisita scultura. Glorioso. Ad esempio, le sculture in pietra di Insbrentier, una delle più importanti collezioni di sculture in pietra del Regno Unito, sono state pulite con il laser e hanno lo stesso effetto. La figura 1 mostra reliquie culturali austriache che puliscono le sculture in pietra sulla Cattedrale di Santo Stefano nella metà del XIV secolo con un laser YAG con bracci articolati.
La superficie della pietra dopo la pulizia del laser è stata osservata con un microscopio elettronico. Si è constatato che la struttura della pietra dopo la pulizia del laser non cambiava e la superficie da pulire era liscia e piatta senza danni. Questo è completamente diverso dalla superficie pulita con il metodo a spruzzo delle microparticelle (metodo di sabbiatura).
Il danneggiamento della struttura superficiale del marmo dopo la pulizia a spruzzo delle microparticelle è inevitabile, soprattutto per le superfici in marmo con scaglie di solfato esistenti. L'osservazione mediante microscopia elettronica rivelò anche che le proprietà del materiale roccioso sottostante non erano né degradate né alterate dopo l'irradiazione laser. Allo stato attuale, il lavoro di pulizia della calce con il laser, la superficie di materiali lapidei di alta qualità come il marmo è diventato un nuovo promettente progetto di business. Oltre alla pulizia dei materiali lapidei, la pulizia laser ha un buon effetto nella pulizia di vetro, quarzo, metallo, muffa, denti, schegge, elettrodi, testine magnetiche, dischi magnetici e vari prodotti microelettronici. applicazione.
In quarto luogo, analisi dei benefici di pulizia laser
Inoltre, l'industria utilizza anche i laser per pulire periodicamente lo stampo per garantire la qualità del prodotto. Di seguito è riportato un esempio di pulizia laser dello stampo dello pneumatico per illustrare i vantaggi economici della pulizia laser rispetto alle apparecchiature per la pulizia a getto non in linea e per la pulizia con ghiaccio secco. La tecnologia di pulizia laser ha evidenti vantaggi, pulizia rapida, bassa intensità di manodopera, nessuna usura e nessun pericolo per l'operatore. Tuttavia, l'investimento iniziale in attrezzature è relativamente alto, raggiungendo $ 300.000 a $ 600.000. Pertanto, la fabbrica deve stabilire un piano di restituzione in contanti. Un tipico impianto di sistemi laser JET può ottenere il recupero degli investimenti entro 18 mesi. Tempi di fermo macchina più brevi, bassi costi di manodopera, minore usura degli stampi e minori costi di produzione sono potenziali benefici. Ad esempio, una macchina con una produzione giornaliera di 20.000 pneumatici deve essere pulita una volta al giorno da 8 vulcanizzatori (16 moduli). Si presume che 3 vulcanizzatori siano puliti per turno o 9 vulcanizzatori vengano puliti ogni giorno (alcune fabbriche si puliscono due volte) Rimuovere i due stampi dalla macchina del gioco dell'amicizia per la pulizia offline. Occorrono circa 15 ore di funzionamento e 10 ore di inattività. Se i due mezzi stampi vengono puliti con il laser, sono necessari 3 ore di funzionamento e 3 ore di fermo macchina. La pulizia di un vulcanizzatore consente di risparmiare 14 ore di funzionamento e 7 ore di fermo. Si presume inoltre che solo 10 pulizie (5 set di macchine di zolfo dell'amicizia) e 5 volte la pulizia offline nello stampo comporteranno enormi ritorni con 70 ore di funzionamento e 35 ore di fermo al giorno. Una giornata lavorativa di 320 giorni all'anno può aumentare il numero di operazioni di 22.400 ore e 11.200 ore all'anno.
Dovrebbe anche essere preso in considerazione il costo di riparazione e manutenzione delle apparecchiature di pulizia laser. Per pulire lo specchio laser e rimuovere il residuo depositato sul filtro, il dispositivo deve essere mantenuto per 30 minuti a settimana e i componenti principali devono essere riparati per 60 minuti ogni 4 settimane. . L'unità viene regolarmente manutenuta e il sistema laser viene azionato ogni 6 mesi in base ai requisiti del produttore. La maggior parte dei componenti meccanici ha la stessa durata del telaio laser per più di 10 anni e alcuni componenti laser richiedono la sostituzione dopo circa 3000 ore di utilizzo. Queste parti possono essere sostituite sul campo durante la manutenzione preventiva di routine. L'unità laser più la sua garanzia di un anno, compresa la sostituzione dei materiali di consumo e la fornitura di pezzi di ricambio tipici, costano in definitiva circa $ 4 a $ 8 l'ora. Tutti i dispositivi sono dotati di un modem (modulatore) in modo che il produttore possa fornire servizi remoti.
Sulla base dei suddetti fattori, i benefici economici complessivi della tecnologia di pulizia laser sono molto significativi.
V. conclusione
I processi di lavorazione e taglio laser sono in circolazione da molti anni, ma la pulizia laser della superficie è una tecnologia relativamente giovane. Sebbene questo processo rimuova tutti i materiali organici (come la rimozione della gomma da masticare), il suo utilizzo nella pulizia industriale è iniziato solo di recente. Si ritiene che con lo sviluppo dei laser e il continuo miglioramento della tecnologia di pulizia laser, si ottengano sempre più applicazioni in vari campi di pulizia.
