1. Con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, la tecnologia laser è stata sempre più utilizzata in vari settori della produzione e della vita delle persone. Dai codici a barre del supermercato, dalle stampanti laser alla bellezza del laser, dal trattamento della miopia, ed è diventato familiare. Il taglio, la perforazione e la saldatura di apparecchiature laser per la produzione industriale sono noti anche a molte persone. Tuttavia, le persone non hanno ancora familiarità con e comprendono l'applicazione delle apparecchiature laser nell'industria della pulizia. La tecnologia di pulizia laser è un nuovo tipo di tecnologia di pulizia che è stata rapidamente sviluppata negli ultimi 10 anni. Ha gradualmente sostituito i tradizionali processi di pulizia in molti campi con i suoi vantaggi e la sua insostituibilità. Perché l'apparecchiatura laser può essere pulita sotto? Cosa può essere usato per la pulizia? Quanto è efficace l'efficienza di pulizia? Fai una breve introduzione.
2. Laser e pulizia
L'industria della pulizia tradizionale ha una varietà di metodi di pulizia, per lo più utilizzando agenti chimici e metodi meccanici per la pulizia. In base alle sempre più stringenti normative in materia di protezione ambientale in Cina e alla crescente consapevolezza delle persone in merito alla protezione dell'ambiente e alla sicurezza, i tipi di sostanze chimiche che possono essere utilizzate nella produzione industriale e nella pulizia diventeranno sempre meno. Come trovare un metodo di pulizia più pulito e non invasivo è un problema che dobbiamo considerare. La pulizia laser è caratterizzata da effetti non abrasivi, senza contatto, non termici e oggetti adatti a vari materiali, ed è considerata la soluzione più affidabile ed efficace. Allo stesso tempo, la pulizia laser può risolvere problemi che non possono essere risolti con metodi di pulizia tradizionali. Ad esempio, quando la superficie del pezzo ha particelle contaminanti di dimensioni inferiori al micron, queste particelle tendono ad aderire saldamente e i metodi di pulizia convenzionali non possono rimuoverlo. La pulizia con nano-laser sulla superficie del pezzo è molto efficace. Inoltre, poiché il laser viene utilizzato per pulire il pezzo senza contatto, è sicuro pulire il pezzo preciso o le sue parti fini, e la sua precisione può essere garantita. Pertanto, la pulizia laser ha vantaggi unici nel settore della pulizia.
Perché il laser può essere utilizzato per la pulizia? Perché non è dannoso per l'oggetto da pulire? Per prima cosa capisci la natura del laser. In termini semplici, il laser non è diverso dalla luce (luce visibile e invisibile) che ci accompagna, ma il laser utilizza la cavità risonante per concentrare la luce nella stessa direzione e ha una lunghezza d'onda, una coordinazione, ecc. le prestazioni sono migliori, quindi teoricamente tutte le lunghezze d'onda della luce possono essere utilizzate per formare il laser, ma in realtà è limitata dai pochi mezzi che possono essere eccitati, quindi le sorgenti laser che possono produrre stabili e adatte alla produzione industriale sono piuttosto limitate. Probabilmente ampiamente utilizzati sono i laser Nd: YAG, i laser a CO2 e i laser ad eccimeri. Poiché i laser Nd: YAG possono essere più adatti per applicazioni industriali tramite trasmissione a fibre ottiche, vengono anche utilizzati nella pulizia laser.
3. I vantaggi della pulizia della superficie del laser
Rispetto ai metodi di pulizia tradizionali come la pulizia meccanica dell'attrito, la pulizia chimica della corrosione, la pulizia solida e solida degli urti e la pulizia ultrasonica ad alta frequenza, la pulizia laser presenta vantaggi evidenti.
3.1 La pulizia del laser è un metodo di pulizia "verde". Non richiede l'uso di prodotti chimici o liquidi detergenti. I rifiuti puliti sono fondamentalmente polvere solida, di piccole dimensioni, facili da stoccare, riciclabili e possono essere facilmente puliti mediante pulizia chimica. Problemi di inquinamento ambientale causati da 3.2. I metodi di pulizia tradizionali sono spesso pulitura dei contatti. C'è una forza meccanica sulla superficie dell'oggetto di pulizia. La superficie dell'oggetto danneggiato o del mezzo di pulizia aderisce alla superficie dell'oggetto da pulire e non può essere rimossa. Pulizia laser antinquinamento, non abrasiva e senza contatto per risolvere questi problemi; 3,3 laser può essere trasmesso attraverso la fibra ottica, e robot e robot per facilitare, per raggiungere il funzionamento a lunga distanza, può pulire il metodo tradizionale non è facile da raggiungere il sito, questo può essere utilizzato in alcuni luoghi pericolosi per garantire la sicurezza di personale; 3.4 La pulizia laser può rimuovere vari tipi di contaminanti sulla superficie di vari materiali per ottenere la pulizia che la pulizia convenzionale non può ottenere. Inoltre, può anche pulire selettivamente i contaminanti sulla superficie del materiale senza danneggiare la superficie del materiale. 3.5 La pulizia laser ha un'elevata efficienza e fa risparmiare tempo. 3.6 Sebbene il sistema di pulizia laser sia più alto nel precedente investimento di una volta, viene pulito. Il sistema può essere utilizzato stabilmente per un lungo periodo e il costo di funzionamento è basso. Prendiamo come esempio il LASERLASTE di Quantel, il costo operativo all'ora è solo di circa 1 euro e, cosa più importante, può essere facilmente automatizzato.
Il principio della pulizia della superficie del laser
Il processo di pulizia laser a impulsi Nd: YAG si basa sulle caratteristiche degli impulsi luminosi generati dal laser, in base alla risposta fotofisica causata dall'interazione tra il fascio ad alta intensità, il laser a impulsi brevi e lo strato di contaminazione. Il principio fisico può essere riassunto come segue:
a) Il raggio laser emesso dal laser viene assorbito dallo strato di contaminazione sulla superficie da trattare. b) L'assorbimento di una grande energia forma un plasma in rapida espansione (gas instabile altamente ionizzato), generando onde d'urto. c) Le onde d'urto contaminano e rimuovono i contaminanti. d) La larghezza dell'impulso luminoso deve essere sufficientemente breve da evitare l'accumulo di calore che può danneggiare la superficie trattata. e) Gli esperimenti dimostrano che quando un ossido è presente sulla superficie metallica, il plasma viene generato sulla superficie metallica.
Il plasma viene generato solo quando la densità di energia è superiore alla soglia, che dipende dallo strato contaminante o dallo strato di ossido rimosso. Questo effetto soglia è molto importante per la pulizia efficace del materiale di base. C'è una seconda soglia per l'aspetto del plasma. Se la densità di energia supera questa soglia, il materiale di base verrà distrutto. Per garantire una pulizia efficace del materiale del substrato, i parametri del laser devono essere regolati in base alle condizioni in modo che la densità di energia dell'impulso luminoso sia strettamente tra due soglie.
Ogni impulso laser rimuove un certo spessore dello strato di contaminazione. Se lo strato di contaminazione è spesso, sono necessari più impulsi per la pulizia. Il numero di impulsi necessari per pulire la superficie dipende dal grado di contaminazione della superficie. Un risultato importante prodotto dalle due soglie è l'autocontrollo della pulizia. Gli impulsi luminosi con una densità di energia superiore a una prima soglia rimuoveranno sempre i contaminanti fino al raggiungimento del materiale di substrato. Tuttavia, poiché la sua densità di energia è inferiore alla soglia di danno del materiale di base, la base non viene danneggiata.
5. Applicazione pratica della pulizia laser
La pulizia laser può essere utilizzata non solo per pulire contaminanti organici, ma anche per pulire materiali inorganici, inclusi corrosione metallica, particelle metalliche e polvere. Quanto segue descrive alcune applicazioni pratiche. Queste tecnologie sono state molto mature e sono state ampiamente utilizzate.
5.1 pulizia della muffa:
Ogni anno i produttori di pneumatici al mondo producono centinaia di milioni di pneumatici e gli stampi dei pneumatici nel processo di produzione devono essere puliti in modo rapido e affidabile per risparmiare sui tempi di fermo. I metodi di pulizia convenzionali comprendono la sabbiatura, la pulizia ad ultrasuoni o anidride carbonica, ma questi metodi di solito devono essere raffreddati in uno stampo caldo per diverse ore, quindi trasferiti all'apparecchiatura di pulizia per la pulizia, la pulizia richiede molto tempo e facile da danneggiare la precisione di lo stampo I solventi chimici e il rumore possono anche causare problemi come la sicurezza e la protezione dell'ambiente. L'uso di metodi di pulizia laser, perché il laser può essere trasmesso utilizzando la fibra ottica, quindi è molto flessibile nell'uso; perché il metodo di pulizia laser può essere utilizzato per collegare la fibra ottica all'angolo cieco dello stampo o difficile da pulire le parti da pulire, così facile da usare; a causa della gomma e senza gassificazione, non verrà prodotto gas tossico, che influirà sulla sicurezza dell'ambiente di lavoro. La tecnologia degli stampi per pneumatici per la pulizia laser è stata ampiamente adottata nell'industria dei pneumatici in Europa e in America. Sebbene il costo dell'investimento iniziale sia elevato, i benefici ottenuti nel risparmiare tempo di attesa, evitando danni allo stampo, sicurezza sul lavoro e risparmio di materie prime possono essere rapidamente recuperati. Secondo il sistema di pulizia laser LASERLASTE di Quantel Corporation, il test di pulizia condotto sulla linea di produzione di Shanghai Shuangqin Trucking Tire Co., Ltd. ha dimostrato che lo stampo di un pneumatico per camion di grandi dimensioni può essere pulito online in sole 2 ore. Rispetto ai metodi di pulizia convenzionali, i vantaggi economici sono evidenti.
Lo strato di film elastico antiadesivo sugli stampi dell'industria alimentare deve essere sostituito regolarmente per garantire l'igiene. L'uso della pulizia laser senza prodotti chimici è particolarmente adatto per questa applicazione.
5.2 Pulizia delle attrezzature per le armi:
La tecnologia di pulizia laser è ampiamente utilizzata nella manutenzione delle armi. L'uso del sistema di pulizia laser può rimuovere ruggine e sostanze inquinanti in modo efficiente e rapido e può selezionare i siti di pulizia per ottenere la pulizia automatica. L'uso della pulizia laser non solo ha un grado di pulizia più elevato rispetto al processo di pulizia chimica, ma ha anche pochi danni alla superficie dell'oggetto. Il LASERLASTE di Quantel può anche formare un film protettivo di ossido denso o strato di metallo fuso sulla superficie di oggetti metallici impostando parametri diversi per migliorare la resistenza superficiale e la resistenza alla corrosione. I rifiuti eliminati dal laser non inquinano sostanzialmente l'ambiente e possono anche essere utilizzati a distanza, riducendo efficacemente i danni alla salute degli operatori.
5.3 rimozione della vernice dell'aeromobile:
Il sistema europeo di pulizia laser è stato a lungo utilizzato nel settore dell'aviazione. La superficie dell'aeromobile sarà ridipinta dopo un certo periodo di tempo, ma la vernice originale deve essere completamente rimossa prima della verniciatura. Il metodo tradizionale di rimozione meccanica della vernice può causare danni alla superficie metallica dell'aereo, causando pericoli nascosti un volo sicuro. Se si utilizzano più sistemi di pulizia laser, la vernice sulla superficie di un A320 Airbus può essere completamente rimossa entro due giorni senza danneggiare la superficie metallica.
5.4 Pulizia delle pareti esterne degli edifici:
Con il rapido sviluppo dell'economia cinese, sono stati creati sempre più grattacieli e il problema della pulizia delle pareti esterne degli edifici è diventato sempre più importante. Il sistema di pulizia laser LASERLASTE offre una buona pulizia delle pareti esterne degli edifici attraverso fibre ottiche fino a 70 metri di lunghezza. La soluzione è che può pulire efficacemente vari inquinanti su vari tipi di pietra, metallo e vetro ed è molto più efficiente della pulizia convenzionale. Può anche rimuovere macchie e macchie scure su vari tipi di pietra negli edifici. Sistema di pulizia laser LASERLASTE Gli esperimenti di pulizia degli edifici e dei monumenti in pietra nel Tempio Shaolin nella montagna Songshan indicano che l'uso della pulizia laser è molto efficace nel proteggere l'aspetto degli edifici antichi.
5.5 Pulizia nell'industria elettronica
L'industria elettronica utilizza i laser per rimuovere gli ossidi: l'industria elettronica ha bisogno di una decontaminazione di alta precisione, che è particolarmente adatta alla disossidazione laser. Prima che la scheda sia saldata, i perni dei componenti devono essere completamente desossidati per garantire un contatto elettrico ottimale. I perni non devono essere danneggiati durante il processo di decontaminazione. La pulizia laser può soddisfare i requisiti di utilizzo e l'efficienza è molto elevata. È necessario un solo raggio laser per un pin.
5.6 Pulizia di Deeratore di precisione nell'industria dei macchinari di precisione:
L'industria delle macchine di precisione spesso ha bisogno di rimuovere gli esteri e gli oli minerali usati per la lubrificazione e l'anticorrosione sui pezzi, di solito con metodi chimici, mentre la pulizia chimica spesso ha ancora dei residui. La deesterificazione laser può rimuovere completamente esteri e oli minerali senza danneggiare la superficie delle parti. La rimozione di contaminanti è compiuta da onde d'urto. La vaporizzazione esplosiva di sottili strati di ossido sulla superficie della parte crea onde d'urto che causano la rimozione dello sporco piuttosto che l'interazione meccanica. Il materiale è completamente deesterificato per l'uso nella pulizia di parti di macchine industriali aerospaziali. La rimozione dell'estere dell'olio nella lavorazione di parti meccaniche può anche essere pulita con il laser.
5.7 Pulizia del tubo del reattore del reattore:
Il sistema di pulizia laser viene anche utilizzato per la pulizia delle condotte nei reattori delle centrali nucleari. Usa la fibra ottica per introdurre un raggio laser ad alta potenza nel reattore e rimuove direttamente la polvere radioattiva. Il materiale pulito è facile da pulire. E poiché è un'operazione a lunga distanza, la sicurezza del personale può essere garantita.
In sintesi, la pulizia laser svolge un ruolo importante in molti campi, come la produzione automobilistica, la pulizia di wafer di semiconduttori, la lavorazione e la produzione di pezzi di precisione, la pulizia delle attrezzature militari, la pulizia delle pareti esterne degli edifici, la protezione delle reliquie culturali, la pulizia dei circuiti e le parti di precisione. La lavorazione, la produzione, la pulizia del display a cristalli liquidi, i residui di chewing gum e altre aree possono svolgere un ruolo importante.
