Технологія лазерного очищення використовується багатьма галузями промисловості як безконтактний метод видалення забруднень із поверхонь.Мобільні лазерні очисні машинице автономні блоки, які можна переміщати до місця поверхонь, які потребують очищення, і забезпечують автоматизований процес очищення. У цій статті буде розглянуто, як працюють основні технології мобільної лазерної очисної машини.
Що таке лазерне очищення?
Лазерне очищення використовує імпульси лазерного світла, спрямовані на поверхню для видалення сміття, залишків, оксидів і покриттів. Він працює шляхом фокусування лазерного променя, щоб забезпечити високу щільність потужності на дуже малому розмірі плями. Це створює мікровибух, який розриває зв’язки, що прикріплюють забруднення до підстильної поверхні, не пошкоджуючи саму поверхню. Лазерна чистка легко контролюється та повторюється.
Залежно від типу забруднення та матеріалу поверхні доступні різні методи лазерного очищення. Двома найпоширенішими методами, що використовуються в мобільних установках, є фотохімічна лазерна абляція та імпульсне лазерне очищення поверхні.
Фотохімічна лазерна абляція
Фотохімічна лазерна абляція — це метод лазерного очищення, який використовує певну довжину хвилі лазера, яка сильно поглинається забрудненнями, присутніми на поверхні, але не матеріалом, що лежить під поверхнею. Це робить його ефективною технікою для видалення органічних покриттів, таких як фарби, масла та залишки вуглецю, з металевих і бетонних поверхонь.
У цьому процесі лазерний промінь спрямовується на поверхню, що очищається, і енергія від лазера змушує забруднення випаровуватися або видалятися, залишаючи чисту поверхню. Лазерний промінь сфокусований настільки точно, що зачіпає лише невелику ділянку, що дозволяє проводити вибіркове очищення без пошкодження основного матеріалу.
Процес фотохімічної лазерної абляції працює за принципом вибіркового поглинання світла забрудненням. Коли потужний лазерний промінь спрямовується на поверхню, енергія поглинається забруднювачем, змушуючи його нагріватися та зрештою випаровуватися. Довжина хвилі лазера, яка використовується в цій техніці, вибирається на основі конкретних властивостей забруднювача, на який націлено.
Однією з переваг фотохімічної лазерної абляції є її здатність досягати високої швидкості очищення при дбайливому впливі на підлеглу поверхню. Крім того, ця технологія утворює мінімальну кількість сміття, що робить її застосовною в галузях, де чистота має першочергове значення, наприклад в аерокосмічній промисловості та напівпровідниковій промисловості.
Загалом, фотохімічна лазерна абляція є ефективним методом для видалення органічних матеріалів з поверхонь без пошкодження основного матеріалу. Його застосування різноманітне і включає очищення делікатних деталей в аерокосмічній промисловості, видалення фарб і покриттів з історичних артефактів і очищення напівпровідникових пластин.
Імпульсне лазерне очищення поверхні
Ця техніка фокусує лазерні імпульси з меншою довжиною хвилі протягом наносекунд, які створюють ударні хвилі, які руйнують зв’язки між неорганічними забрудненнями, такими як оксиди, накип і солі, на поверхнях. Верхній шар забруднювача випаровується, не пошкоджуючи поверхню під ним.
Основні компоненти мобільної лазерної очисної машини
Тепер, коли ми розглянули, як лазери можуть очищати поверхні, давайте розглянемо, як ця технологія подається за допомогою мобільної мийної машини:
- Лазерна система
Він складається з лазерного генератора або джерела живлення, лазерного медіаконвертера та головки лазерного аплікатора. У лазерному генераторі електрика стимулює середовище підсилення (газ, кристал або напівпровідник) випромінювати когерентне лазерне світло. Медіаконвертер містить оптичні елементи, такі як лінзи та дзеркала, щоб оптимізувати довжину хвилі лазера та властивості променя для очищення. Головка аплікатора фокусує лазер на поверхні, щоб забезпечити щільність потужності, необхідну для очищення.
- Система руху
Це включає в себе моторизовані осі, які позиціонують і переміщують головку аплікатора поверхнею, щоб направляти лазерні імпульси для повного покриття шляху очищення. Рух може бути забезпечений порталами, роботами та рейковими системами. Необхідні можливості руху та ступені свободи підбираються відповідно до розміру поверхні, геометрії та доступних сторін.
- Холодильна установка
Це підтримує оптимальну робочу температуру лазерного генератора та головки аплікатора. Керування температурою запобігає перегріву та забезпечує стабільність потужності лазера.
- Система відведення диму
Ця система відкачує тверді частинки та газоподібне сміття, що утворюється під час очищення, щоб підтримувати якість повітря для операторів. Фільтри HEPA вловлюють небезпечні частинки та забруднювачі.
- Система контролю
Це дозволяє програмувати та контролювати такі параметри лазера, як потужність, частота повторення імпульсів, час перебування та перекриття. Він також контролює рух для маніпулювання шляхом очищення та фокусною відстанню головки аплікатора. Людино-машинні інтерфейси, такі як сенсорні екрани, забезпечують інтуїтивно зрозуміле керування.
- Каркас і корпус
Конструктивна рама або шасі машини забезпечує точки кріплення для компонентів. Панелі корпусу забезпечують захист для безпечної та чистої роботи. Функцію мобільності можна ввімкнути, встановивши систему на візку, вантажівці чи причепі. Автономне живлення та джерела живлення дозволяють йому працювати без підключення до комунальних мереж.
Таким чином, мобільні машини для лазерного очищення об’єднують регульовані лазерні генератори, системи видалення диму, механізми руху та інтерфейси керування для забезпечення автоматизованих можливостей очищення промислових поверхонь і обладнання на місці. Безконтактна лазерна технологія очищає без абразивів, хімікатів або вторинних відходів. За допомогою належних методів, підібраних до забруднень і поверхонь, лазерне очищення може бути високоефективним рішенням для обслуговування в промисловості, інфраструктурі, культурній спадщині та інших секторах, які потребують відновлення характеристик, зовнішнього вигляду та довговічності матеріалів.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. — це високотехнологічне підприємство, яке спеціалізується на дослідженні та розробці, виробництві та продажі обладнання для автоматичного лазерного облицювання, високошвидкісного обладнання для лазерного облицювання, обладнання для лазерного гарту, обладнання для лазерного зварювання та обладнання для 3D-друку. . Наша мобільна лазерна очисна машина є економічно ефективною та продається всередині країни та за кордоном. Якщо ви зацікавлені в наших продуктах, зв'яжіться з нами за адресоюbob@gshenglaser.com.
Література:
Ready, JF (1997). Промислове застосування лазерів. Академічна преса.
Купер М., Стаффорд Р. та Бергесон С. (2010). Лазерне очищення забруднених творів мистецтва: огляд. Наука про спадщину, 1(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/2050-7445-1-34
Pangovski, K., Sparkes, M., & Cairns, DR (2012). Лазерне очищення забруднень промислової біомаси. Journal of Laser Applications, 24(4), 042001. https://doi.org/10.2351/1.4712658
Каутек, В., Крюгер, Дж., Ленцнер, М., Сартанія, С., Краузе, В., і Лукач, Н. (1999). Лазерна абляція органічних забруднювачів у воді наносекундним УФ ексимерним лазерним випромінюванням. Applied Surface Science, 138, 106-109. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(98)00352-5