Ca metodă de curățare eficientă și ecologică,tehnologie de curățare cu laserînlocuiește treptat metodele tradiționale de curățare chimică și mecanică. Având în vedere cerințele din ce în ce mai stricte de protecție a mediului și urmărirea continuă a calității și eficienței curățării în domeniul producției industriale, cererea de pe piață pentru tehnologia de curățare cu laser crește rapid. Fiind o țară producătoare importantă, China are o bază industrială imensă, care oferă un spațiu larg pentru aplicarea pe scară largă a tehnologiei de curățare cu laser. În industria aerospațială, transportul feroviar, producția de automobile, fabricarea de matrițe și alte industrii, tehnologia de curățare cu laser a fost utilizată pe scară largă și se extinde treptat la alte industrii.
Tehnologia de curățare a suprafeței pieselor de prelucrat este utilizată pe scară largă în multe domenii. Metodele tradiționale de curățare sunt adesea curățarea prin contact, care exercită o forță mecanică asupra suprafeței obiectului de curățat, deteriorând suprafața obiectului sau agentul de curățare aderă la suprafața obiectului de curățat și nu poate fi îndepărtat, provocând poluare secundară. În zilele noastre, țara susține dezvoltarea unor industrii emergente verzi și ecologice, iar curățarea cu laser este cea mai bună alegere. Natura non-abrazivă și fără contact a curățării cu laser rezolvă aceste probleme. Echipamentele de curățare cu laser sunt potrivite pentru curățarea obiectelor din diverse materiale și sunt considerate cea mai fiabilă și eficientă metodă de curățare.
Curățare cu laserprincipiu
Curățarea cu laser constă în iradierea unui fascicul laser cu densitate mare de energie către partea obiectului care trebuie curățată, astfel încât laserul să fie absorbit de stratul de contaminare și de substrat. Prin procese precum îndepărtarea luminii și vaporizarea, se depășește aderența dintre contaminanți și substrat, astfel încât contaminanții părăsesc suprafața obiectului pentru a atinge scopul curățării fără a deteriora obiectul în sine.
Figura 1: Diagramă schematică a curățării cu laser.
În domeniul curățării cu laser, laserele cu fibră au devenit câștigătoare printre sursele de lumină pentru curățarea cu laser datorită eficienței lor fotoelectrice ultra-înalte, calității excelente a fasciculului, performanței stabile și dezvoltării durabile. Laserele cu fibră sunt reprezentate de două tipuri: lasere cu fibră pulsată și lasere cu fibră continuă, care ocupă poziții de lider pe piață în prelucrarea macromaterialelor, respectiv prelucrarea de precizie a materialelor.
Figura 2: Construcția laserului cu fibră pulsată.
Comparație a aplicațiilor de curățare cu laser cu fibră pulsată vs. laser cu fibră continuă
În ceea ce privește aplicațiile emergente de curățare cu laser, mulți oameni ar putea fi puțin confuzi atunci când se confruntă cu laserele pulsate și laserele continue de pe piață: Ar trebui să aleagă laserele cu fibră pulsată sau laserele cu fibră continuă? Mai jos, două tipuri diferite de lasere sunt utilizate pentru a efectua experimente de îndepărtare a vopselei pe suprafețele a două materiale, iar parametrii optimi de curățare cu laser și efectele de curățare optimizate sunt utilizați pentru comparație.
Prin observare microscopică, tabla metalică a fost retopită după ce a fost prelucrată cu laserul cu fibră continuă de mare putere. După ce oțelul este prelucrat cu laserul cu fibră pulsată MOPA, materialul de bază este ușor deteriorat, iar textura materialului de bază este menținută; după ce oțelul este prelucrat cu laserul cu fibră continuă, se produc deteriorări grave și material topit.
Laser cu fibră pulsată MOPA (stânga) Laser cu fibră CW (dreapta)
Laser cu fibră pulsată (stânga) Laser cu fibră continuă (dreapta)
Din comparația de mai sus, se poate observa că laserele cu fibră continuă pot provoca cu ușurință decolorarea și deformarea substratului datorită aportului mare de căldură. Dacă cerințele privind deteriorarea substratului nu sunt mari și grosimea materialului care trebuie curățat este subțire, acest tip de laser poate fi utilizat ca sursă de lumină. Laserul cu fibră pulsată se bazează pe impulsuri cu energie de vârf ridicată și frecvență de repetiție ridicată pentru a acționa asupra materialelor și vaporizează și oscilează instantaneu materialele de curățare pentru a le îndepărta; are efecte termice mici, compatibilitate ridicată și precizie ridicată și poate îndeplini diverse sarcini. Distruge caracteristicile substratului.
Din această concluzie, având în vedere precizia ridicată, este necesar să se controleze cu strictețe creșterea temperaturii substratului, iar în scenariile de aplicare care necesită ca substratul să fie nedistructiv, cum ar fi aluminiul vopsit și oțelul turnat, se recomandă alegerea laserului cu fibră pulsată; pentru unele materiale din aliaje de aluminiu de înaltă rezistență la scară largă, țevi rotunde etc. Datorită dimensiunilor mari și disipării rapide a căldurii, precum și cerințelor reduse privind deteriorarea substratului, se pot selecta laserele cu fibră continuă.
In curățare cu laser, condițiile materialelor trebuie luate în considerare în mod cuprinzător pentru a asigura îndeplinirea nevoilor de curățare, reducând în același timp la minimum deteriorarea substratului. În funcție de condițiile reale de lucru, este esențial să se aleagă sursa de lumină laser adecvată.
Dacă curățarea cu laser dorește să intre pe aplicații la scară largă, aceasta este inseparabilă de inovarea noilor tehnologii și a noilor procese. Maven va continua să adere la poziționarea laser +, va controla constant ritmul de dezvoltare, va depune eforturi pentru a aprofunda tehnologia de bază a surselor de lumină laser și se va concentra pe rezolvarea problemelor cheie legate de materialele laser și componentele, oferind o sursă de energie pentru producția avansată.
Data publicării: 07 mai 2024
