Entwicklung und Prinzip von Laser-Reinigung
Die traditionellen Gebäudereinigungsmethoden umfassen hauptsächlich Hochdruckwasser, chemisches Reagens-, Ultraschall- und mechanischesreiben, aber diese Reinigungsmethoden haben die Probleme der Schädigung des Substrates, des schlechten Arbeitsbereiches, der Verschmutzung, der unvollständigen Reinigung in einigen Positionen und der hohen Reinigungskosten. Mit der Verschlechterung der Umweltverschmutzung, entwickeln Gelehrte auf der ganzen Erde aktiv neue Reinigungstechnologien mit Energieeinsparung, Umweltschutz und hoher Leistungsfähigkeit. Weil Laser-Reinigungstechnologie viele Vorteile, wie niedriger Schaden von Matrixmaterialien, von hoher Reinigungsgenauigkeit, von nullemission und von keiner Verschmutzung hat, wird sie allmählich durch Hochschule und Industrie bewertet und bevorzugt. Es gibt keinen Zweifel, dass die Anwendung der Laser-Reinigungstechnologie zur Schmutzreinigung der Metalloberfläche eine sehr breite Aussicht hat.
Entwicklungsgeschichte und derzeitige Situation der Laser-Reinigungstechnologie
In den sechziger Jahren schlug der berühmte Physiker Schawlow zuerst das Konzept von Laser-Reinigung vor und wendete dann die Technologie an der Reparatur und an der Wartung von alten Büchern an. Die Entgiftungsstrecke fremder Laser-Reinigung ist, von der starken Rostschicht zu den Feinpartikeln auf der Gegenstandoberfläche, einschließlich die Reinigung von Kulturdenkmälern und Kunstwerke, Abbau des Gummischmutzes auf der Oberfläche der Reifenform, Abbau von Silikonölschadstoffen auf der Oberfläche des Goldfilmes und der Hochpräzisionsreinigung der Mikroelektronikindustrie sehr breit. In China fing Laser-Reinigungstechnologie wirklich im Jahre 2004 an. China fing an, viele menschlichen und materiellen Betriebsmittel zu investieren, um die Forschung auf Laser-Reinigungstechnologie zu verstärken. In neue zehn Jahre mit der Entwicklung von modernen Lasern, von den ineffizienten und sperrigen Kohlendioxydlasern zu den leichten und kompakten Faserlasern; Von Dauerleistungslaser zu Nanosekunde, Laser der Picosekunde und des kurzen Impulses der Femtosekunde; Vom sichtbaren hellen Ertrag zum Oberflächenwelleinfrarotlicht und zu Ertrag UV-Licht der Kurzwelle… Laser haben einen Sprung im Energieertrag, im Wellenlängenbereich, in Laser-Qualität und in der Energieumwandlungs-Leistungsfähigkeit gemacht. Die Entwicklung von Laser fördert natürlich die schnelle Entwicklung der Laser-Reinigungstechnologie. Laser-Reinigungstechnologie hat fruchtbare Ergebnisse in der Theorie und in der Anwendung erzielt.
Prinzip der Laser-Reinigungstechnologie
Der Prozess von pulsierter Laser-Reinigung hängt von den Eigenschaften des optischen Impulses ab, der durch den Laser erzeugt wird und basiert auf der photophysical Reaktion, die durch die Interaktion zwischen Intensitätsstrahl, Laser des kurzen Impulses und Fremdschicht verursacht wird. Sein körperliches Prinzip kann zusammengefasst werden, wie folgt:
A), wird der Strahl, der durch den Laser ausgestrahlt wird, durch die Fremdschicht auf der behandelt zu werden absorbiert Oberfläche;
B), produziert die Absorption von den großen Energieformen, die schnell Plasma erweitern (ionisierte in hohem Grade instabiles Gas) und Druckwellen;
c), macht die Druckwelle die Schadstoffe zu Fragmente und wird entfernt;
d), muss die Lichtimpulsbreite genug kurz sein, Hitzeansammlung zu vermeiden, die die behandelte Oberfläche zerstört;
e), zeigen Experimente, dass, wenn es Oxide auf der Metalloberfläche gibt, das Plasma auf der Metalloberfläche auftritt.
Das Plasma wird erzeugt, nur wenn die Energiedichte höher als die Schwelle ist, die von der verseuchten Schicht abhängt, oder Oxidschicht entfernte. Dieser Schwelleneffekt ist für effektive Reinigung bei der Gewährleistung der Sicherheit des Substratmaterials sehr wichtig. Es gibt eine zweite Schwelle für das Auftauchen des Plasmas. Wenn die Energiedichte diese Schwelle übersteigt, wird das Grundmaterial zerstört. Um das Substratmaterial auf der Voraussetzung der Gewährleistung der Sicherheit des Substratmaterials effektiv zu säubern, müssen die Laser-Parameter entsprechend der Situation justiert werden, damit die Energiedichte des optischen Impulses ausschließlich zwischen den zwei Schwellen ist.
Vorteile von Laser-Reinigung
Verglichen mit traditionellen Reinigungsmethoden wie mechanischer Reibungsreinigung, hat chemische Korrosionsreinigung, flüssige feste starke Auswirkungsreinigung und Hochfrequenzultraschallreinigung, Laser-Reinigung fünf offensichtliche Vorteile:
- Umweltschutzvorteile: Lasersäubern ist eine „grüne“ Reinigungsmethode. Es braucht, kein chemisches Mittel und Reinigungslösung zu benutzen. Der gesäuberte Abfall ist das im Allgemeinen festes Pulver, Bändchen, einfach zu speichern, recyclebar, keine photochemische Reaktion und keine Verschmutzung.
- Effektvorteil: die traditionelle Reinigungsmethode ist häufig Kontaktreinigung, die mechanische Kraft auf der Oberfläche des gesäuberten Gegenstandes hat, Schäden die Oberfläche des Gegenstandes, oder das Reinigungsmedium wird zur Oberfläche des gesäuberten Gegenstandes befestigt, der nicht entfernt werden kann und Sekundärverschmutzung produziert. Der nicht-reibende, berührungsfreie und nicht-thermische Effekt von Laser-Reinigung beschädigt nicht das Substrat, damit diese Probleme gelöst werden können.
- Steuervorteil: Laser kann durch Glasfaser übertragen werden und mit dem Manipulator und Roboter zusammenarbeiten, zum des Fernbetriebs bequem zu verwirklichen. Er kann Teile säubern, die nicht einfach, durch traditionelle Methoden zu erreichen sind, die Personalsicherheit in einigen gefährlichen Plätzen sicherstellen können.
- Hilfsvorteil: Laser-Reinigung kann verschiedene Arten von Schadstoffen auf der Oberfläche von verschiedenen Materialien entfernen und Sauberkeit erzielen, dass herkömmliche Reinigung nicht erzielen kann. Sie kann die Schadstoffe auf der Materialoberfläche auch selektiv säubern, ohne die Materialoberfläche zu schädigen.
- Kostenvorteil: Laser-Reinigung ist schnell leistungsfähig, und spart Zeit; Gegenwärtig obgleich die einmalige Investition im Kauf des Laser-Reinigungssystems im Anfangsstadium hoch ist, kann das Reinigungssystem stabil für eine lange Zeit benutzt werden und hat niedrige Operationskosten. Wichtiger, kann es Selbsttätigkeit leicht verwirklichen. Es kann vorausgesagt werden, dass die Kosten des Laser-Reinigungssystems groß in der Zukunft verringert werden, um die Kosten von Anwendungslaser-Reinigungstechnologie weiter zu verringern.
Laser-Reinigungsmethoden können in die folgenden drei Kategorien unterteilt werden:
1. Trockenreinigung Lasers
Laserstrahlung wird für direkte Entgiftung verwendet. Nachdem der Laser durch Gegenstände oder Schmutzpartikel absorbiert wird, produziert er Erschütterung, um die Matrix und die Schadstoffe zu trennen. Es gibt zwei Hauptmöglichkeiten, Schmutzpartikel in Trockenreinigung Lasers zu entfernen: eins ist die blitzschnelle thermische Expansion der Substratoberfläche, mit dem Ergebnis der Erschütterung, damit die Partikel auf der Oberfläche können entfernt werden adsorbierten. Das andere ist, dass die Partikel die Substratoberfläche wegen der thermischen Expansion der Partikel selbst verlassen.
2. Nass Reinigung Lasers
Nass Reinigung Lasers ist, eine Schicht des flüssigen mittleren Filmes auf der Oberfläche des zu säubernden Substrates gleichmäßig zu umfassen, und die Flecke mit Laserstrahlung dann zu entfernen. Entsprechend der Absorption von Laser durch dielektrischen Film und Substrat, kann nass Reinigung in starke Substratabsorption, starke dielektrische Filmabsorption und allgemeine Absorption des dielektrischen Filmsubstrates unterteilt werden. Während der starken Matrixabsorption nachdem die Matrix Laser-Energie absorbiert, wird die Hitze auf den flüssigen mittleren Film übertragen, ist die flüssige Schicht an der Schnittstelle zwischen der Matrix und der Flüssigkeit überhitzt und kochend, und die flüssige Schicht und die Flecke werden zusammen entfernt.
3. Laser + Edelgasreinigung
Gleichzeitig von Laserstrahlung, wird Edelgas zur Werkstückoberfläche durchgebrannt. Wenn die Schadstoffe von der Oberfläche abgestreift werden, werden sie weit weg von der Oberfläche durch Gas durchgebrannt, um Verschmutzung und Oxidation der sauberen Oberfläche zu vermeiden.
Einsatzbereiche von Laser-Reinigung
Mit der Entwicklung der Laser-Reinigungstechnologie, ist Laser-Reinigungstechnologie zu vielen Industrien in der industriellen Anwendung, wie gezeigt unten popularisiert worden:
- Mikroelektronisches Feld: Halbleiterbauelemente, Mikroelektronische Geräte, Gedächtnisschablonen, etc.;
- Feld des Schutzes des Kulturdenkmals: Steincarvings, Bronzen, Glas, Ölgemälde und Wandgemälde;
- Abschleifende Reinigung: Gummiform, zusammengesetzte Form, Metallform, etc.;
- Oberflächenbehandlung: hydrophile Behandlung, Oberflächenaufrauhen, Schweißungsbehandlung vor und nach Schweißen, usw.;
- Farbe und Entrostung: Flugzeuge, Schiffe, Waffen und Ausrüstung, Brücken, Metalldruckbehälter, Metallrohrleitungen, usw.; Flugzeugteile, elektrische Produktteile, etc.;
- Andere: Städtische Graffiti, Druckrolle, Gebäudeaußenwand, Atomindustrie, etc.
Laser-Reinigung wird die allgemeine Tendenz der Reinigungsmarktentwicklung. Obgleich zur Zeit, Laser-Reinigung die traditionelle Reinigungstechnologie nicht vollständig ersetzen kann, mit dem Fortschritt des Wissenschaft und Technik und der Verbesserung der Umweltschutzanforderungen, wird Laser-Reinigung die allgemeine Tendenz der Entwicklung des globalen Reinigungsmarktes. Indem er neue Laser-Reinigungssysteme und -ausrüstung entwickelt und den Reinigungsprozeß optimiert verringert, die Reinigungs-Leistungsfähigkeit verbessert, die Reinigungskosten verringert, den Schaden der zu säubernden Oberfläche, und das Grüne verwirklicht, muss leistungsfähiger und automatischer Reinigungsprozeß der Metalloberfläche die Nachfrage des zukünftigen Marktes sein. Shenzhen Herolaser Equipment Co., Ltd. ist ein Unternehmen, das an dem R u. dem D teilnehmen, Produktion und Verkäufe von Laser-Reinigungsmaschinen. Zur Zeit sind die Laserreinigungsmaschinen des Impulses 100W-2000W, die durch Herolaser auf dem Gebiet von Laser-Reinigung gestartet werden, auf den Gebieten der Oberflächenbehandlung, der Formreinigung, der Farbe und der Entrostung und anderer Hardware-Herstellungs-, -automobil- und -schienendurchfahrt weitverbreitet gewesen.