La neteja làser és un mètode eficaç per eliminar partícules brutes i capes de pel·lícula de diferents materials i mides en superfícies sòlides. Mitjançant l'alta brillantor i un bon làser direccional continu o polsat, mitjançant l'enfocament òptic i la conformació de punts per formar una forma específica de punt i una distribució d'energia del feix làser, irradiat a la superfície del material contaminat que cal netejar, el material contaminant adjunt absorbeix l'energia del làser, produirà vibració, fusió, combustió i fins i tot gasificació i una sèrie de processos físics i químics complexos. I, finalment, treu els contaminants de la superfície del material, fins i tot si el làser actua sobre la superfície neta, la majoria d'ells es reflecteixen, sense causar danys al substrat, per aconseguir l'efecte de neteja.
La neteja per làser es pot classificar segons diferents estàndards de classificació. Per exemple, si la superfície del substrat està coberta amb pel·lícula líquida en el procés de neteja per làser es divideix en neteja làser en sec i neteja làser humida. El primer és la irradiació directa del làser a la superfície del contaminant, i el segon requereix l'aplicació d'humitat o pel·lícula líquida a la superfície de neteja del làser. L'eficiència de la neteja amb làser humit és alta, però la neteja amb làser humit requereix un recobriment manual de pel·lícula líquida, de manera que la composició de la pel·lícula líquida no pot canviar les propietats del propi material de la matriu. Per tant, en comparació amb la tecnologia de neteja làser en sec, el rang d'aplicació de la neteja amb làser humit té certes limitacions. La neteja làser en sec és el mètode de neteja làser més utilitzat, que utilitza un raig làser per irradiar directament la superfície de la peça per eliminar partícules i pel·lícules.
1. neteja en sec làser
El principi bàsic de la neteja en sec làser és que després que les partícules i el substrat material siguin irradiats pel làser, l'energia de la llum absorbida es converteix en energia tèrmica en un instant, provocant l'expansió tèrmica instantània de les partícules o del substrat o ambdues a la al mateix temps, i es genera una acceleració instantània entre les partícules i el substrat. La força generada per l'acceleració supera la força d'adsorció entre la partícula i el substrat i fa que la partícula s'escapi de la superfície del substrat.
Segons els diferents mètodes d'absorció de neteja en sec làser, la neteja en sec làser es pot dividir principalment en les dues formes següents:
1. Per a partícules de pols amb un punt de fusió superior al material base (o amb una gran diferència en la velocitat d'absorció del làser): la irradiació làser d'absorció de partícules és més forta que l'absorció del substrat (a) o el contrari (b), en aquest moment l'energia de llum làser d'absorció de partícules es converteix en energia tèrmica, provocant l'expansió tèrmica de la partícula, tot i que la quantitat d'expansió tèrmica és molt petita, però l'expansió tèrmica és en un període de temps molt curt, de manera que produirà una gran acceleració instantània. sobre el substrat, mentre que el substrat reacciona sobre la partícula. La força supera la força d'unió entre si i separa les partícules del substrat. El diagrama esquemàtic és el següent:
2. Per a la brutícia amb un punt d'ebullició baix: la brutícia superficial absorbeix directament l'energia làser, l'ebullició instantània a alta temperatura s'evapora i la vaporització directa elimina la brutícia, tal com es mostra a la figura següent.
2. neteja humida amb làser
La neteja humida amb làser també es coneix com a neteja amb vapor làser, en comparació amb la neteja en sec, la neteja humida es troba a la superfície de la part de neteja té una capa fina d'uns pocs micres de pel·lícula líquida gruixuda o pel·lícula mitjana, la pel·lícula líquida per irradiació làser augmenta la temperatura de la pel·lícula líquida. a l'instant i produeixen un gran nombre de bombolles de reacció de gasificació. La força d'impacte generada per l'explosió de gasificació supera la força d'adsorció entre les partícules i el substrat. Segons la partícula, la pel·lícula líquida i el substrat del coeficient d'absorció de la longitud d'ona del làser és diferent, la neteja humida amb làser es pot dividir en tres tipus.
1. El substrat absorbeix fortament l'energia làser
Quan el làser s'irradia al substrat i a la pel·lícula líquida, l'absorció del làser pel substrat és molt més gran que la de la pel·lícula líquida, de manera que es produeix un fenomen de gasificació explosiva a la interfície entre el substrat i la pel·lícula líquida, com es mostra. a la figura següent. En teoria, com més estret és el temps del pols, més fàcil és sobreescalfar-se a la unió, donant lloc a un impacte explosiu més gran.
2. L'energia làser d'absorció de pel·lícula líquida amb força
El principi d'aquesta neteja és que la pel·lícula líquida absorbeix la major part de l'energia làser i es produeix una gasificació explosiva a la superfície de la pel·lícula líquida, tal com es mostra a la figura següent. En aquest moment, l'eficiència de la neteja làser no és tan bona com l'absorció del substrat, ja que la força d'impacte de l'explosió es troba a la superfície de la pel·lícula líquida en aquest moment. Quan el substrat absorbeix, la bombolla i l'explosió es produeixen a la intersecció del substrat i la pel·lícula líquida, i la força d'impacte de l'explosió és més fàcil per allunyar les partícules de la superfície del substrat, de manera que l'efecte de neteja de l'absorció del substrat és millor.
3. Tant el substrat com la pel·lícula líquida absorbeixen energia làser
En aquest moment, l'eficiència de neteja és molt baixa, després de la irradiació làser a la pel·lícula líquida, s'absorbeix una part de l'energia làser, l'energia es dispersa en tota la pel·lícula líquida, la pel·lícula líquida bull i produeix bombolles i la resta L'energia làser és absorbida pel substrat després de passar per la pel·lícula líquida, tal com es mostra a la figura. Aquest mètode requereix més energia làser per produir bombolles bullents, que poden provocar una explosió. Per tant, aquest mètode és molt ineficient.
Quan s'utilitza el mètode d'absorció del substrat per a la neteja humida amb làser, perquè la major part de l'energia làser és absorbida pel substrat, la unió entre la pel·lícula líquida i el substrat es sobreescalfarà i es generaran bombolles a la interfície. En comparació amb la neteja en sec, el tipus humit utilitza la força d'impacte generada per l'explosió de bombolles d'unió per aconseguir la neteja làser. Al mateix temps, es pot afegir una determinada substància química a la pel·lícula líquida per reaccionar químicament amb les partícules contaminants per reduir la força d'adsorció entre les partícules i el material del substrat, per tal de reduir el llindar de neteja per làser. Per tant, la neteja humida pot millorar l'eficiència de la neteja fins a cert punt, però hi ha certes dificultats al mateix temps, la introducció de pel·lícula líquida pot provocar una nova contaminació i el gruix de la pel·lícula líquida és difícil de controlar.
3. Factors que afecten la qualitat de la neteja làser
4. l'efecte de la longitud d'ona del làser
La premissa de la neteja làser és l'absorció del làser, per tant, en triar una font de llum làser, primer cal combinar les característiques d'absorció de llum de la peça de neteja i seleccionar un làser adequat per a la banda com a font de llum làser. A més, la investigació experimental de científics estrangers mostra que la neteja de partícules contaminants amb les mateixes característiques, com més curta és la longitud d'ona, més forta és la capacitat de neteja del làser i més baix és el llindar de neteja. Es pot veure que sota la premissa de complir les característiques d'absorció de llum del material, per tal de millorar l'efecte i l'eficiència de la neteja, s'ha de seleccionar un làser amb una longitud d'ona més curta com a font de llum de neteja.
5. influència de la densitat de potència
Durant la neteja amb làser, hi ha un llindar de dany superior i un llindar de neteja inferior per a la densitat de potència del làser. En aquest rang, com més gran sigui la densitat de potència del làser de la neteja làser, més gran serà la capacitat de neteja i més evident serà l'efecte de neteja. Per tant, la densitat de potència del làser s'ha de millorar tant com sigui possible sense danyar el material base.
6. efecte de l'amplada del pols
La font de llum de neteja làser pot ser llum contínua o llum polsada, i el làser polsat pot proporcionar una potència màxima alta, de manera que pot complir fàcilment els requisits del llindar. A més, l'estudi va trobar que, pel que fa a l'efecte tèrmic sobre el substrat causat pel procés de neteja, l'impacte del làser polsat era menor i l'àrea afectada per la calor causada pel làser continu era més gran.
7. l'efecte de la velocitat i la freqüència d'escaneig
Òbviament, en el procés de neteja amb làser, com més ràpida sigui la velocitat de l'escaneig làser, menor serà la freqüència i més alta serà l'eficiència de la neteja, però això pot provocar una disminució de l'efecte de neteja. Per tant, en el procés d'aplicació de neteja real, s'ha de seleccionar la velocitat i la freqüència d'escaneig adequades segons les característiques del material de la peça de neteja i la situació de contaminació. La taxa de superposició durant l'escaneig, etc., també afectarà l'efecte de neteja.
8. l'efecte de la quantitat de desenfocament
Abans de la neteja per làser, el làser convergeix principalment a través d'una determinada combinació de lents d'enfocament, i el procés de neteja per làser real es realitza generalment en el cas del desenfocament, com més gran és el desenfocament, més gran és el punt del material, més gran és l'àrea d'escaneig, com més gran sigui l'eficiència. Quan la potència total és constant, com més petita sigui la quantitat de desenfocament, més gran serà la densitat de potència del làser i més forta serà la capacitat de neteja.
Guosheng és una empresa de fabricació d'equips professional i de gran reputació amb una àmplia gamma de recursos tècnics, fortes capacitats d'R + D i tecnologies de producció avançades. El nostre equip de soldadura làser és rendible i es ven a nivell nacional i estranger. Si esteu interessats en els nostres productes, poseu-vos en contacte amb nosaltres a bob@gshenglaser.com.