Соңғы жылдары лазерлік тазалау өнеркәсіптік өндіріс саласындағы зерттеу нүктелерінің біріне айналды, зерттеулер процесті, теорияны, жабдықты және қолданбаларды қамтиды. Өнеркәсіптік қолданбаларда лазерлік тазалау технологиясы көптеген субстрат беттерін сенімді түрде тазалауға мүмкіндік берді, оның ішінде болат, алюминий, титан, шыны және композиттік материалдарды және т.б., аэроғарыш, авиация, кеме қатынасы, жоғары жылдамдықты қамтитын қолданбалы салалар. теміржол, автомобиль, зең, атом энергетикасы және теңіз және басқа да салалар.
1960-шы жылдардан бастау алған лазерлік тазалау технологиясы жақсы тазалау эффектісі, кең ауқымды қолдану, жоғары дәлдік, жанаспау және қол жетімділік артықшылықтарына ие. Өнеркәсіптік өндірісте, өндірісте және техникалық қызмет көрсетуде және басқа салаларда қолданудың кең ауқымы бар, дәстүрлі тазалау әдістерін ішінара немесе толығымен алмастырады және 21 ғасырдағы ең перспективалы жасыл тазалау технологиясына айналады деп күтілуде.
Лазерлік тазалау әдісі
Лазерлік тазалау процесі өте күрделі, әртүрлі материалдарды кетіру механизмдерін қамтиды, лазермен тазалау әдісі үшін тазалау процесі бір уақытта әртүрлі механизмдер болуы мүмкін, олар негізінен лазер мен материалдың өзара әрекеттесуіне, соның ішінде материалдың бетінің абляциясы, ыдырауы, иондануы, деградациясы, балқуы, жануы, булануы, дірілі, шашырауы, кеңеюі, шөгуі, жарылысы, қабығы, төгілуі және басқа да физикалық және химиялық өзгерістер. процесс.
Қазіргі уақытта әдеттегі лазерлік тазалау әдістері негізінен үш: лазерлік абляциялық тазалау, сұйық пленкамен лазерлік тазалау және лазерлік соққы толқынымен тазалау әдістері.
Лазерлік абляцияны тазалау әдісі
Негізгі әдістемелік механизмдерге термиялық кеңею, булану, абляция және фазалық жарылыс жатады. Лазер тікелей субстрат бетінен алынатын материалға әсер етеді және қоршаған орта жағдайлары ауа, сиректелген газ немесе вакуум болуы мүмкін. Жұмыс шарттары қарапайым және әртүрлі жабындарды, бояуларды, бөлшектерді немесе кірді кетіру үшін кеңінен қолданылады. Төмендегі диаграмма лазерлік абляцияны тазалау әдісінің технологиялық схемасын көрсетеді.
Материалдың, субстраттың және тазалағыш материалдардың бетіне лазерлік сәулелену кезінде бірінші термиялық кеңею болып табылады. Лазердің тазалағыш материалмен әрекеттесу уақытының ұлғаюымен, егер температура тазалағыш материалдың кавитация шегінен төмен болса, тазалау материалы тек физикалық өзгеріске ұшырайды, тазалау материалы мен субстраттың термиялық кеңею коэффициенті арасындағы айырмашылық интерфейстегі қысымға әкеледі. , тазалағыш материалдың бүгілуі, негіздің бетінен жыртылуы, крекинг, механикалық сынуы, дірілдің ұсақталуы және т.б., тазалағыш материал ағынмен жойылады немесе субстрат бетінен тазартылады.
Температура тазалау материалының газдандыру шекті температурасынан жоғары болса, екі жағдай болады: 1) тазалау материалының абляция шегі субстраттан аз; 2) тазалағыш материалдың абляция шегі субстраттан жоғары.
Тазалау материалдарының бұл екі жағдайы балқу, кавитация және абляция және басқа да физика-химиялық өзгерістер, тазалау механизмі жылу әсерлерінен басқа күрделірек, сонымен қатар молекулалық байланыстың үзілуі, тазалағыш материалдардың ыдырауы немесе ыдырауы, фаза арасындағы тазалау материалдары мен субстраттарды қамтуы мүмкін. жарылыс, тазалау материалдарын газдандыру лезде иондау, плазманың генерациясы.
(1)Сұйық пленка көмегімен лазерлік тазалау
Әдіс механизмі негізінен сұйық қабықшаның қайнау булануы және діріл және т.б. бар. Лазерлік абляцияны тазалау процесінде соққы қысымының жетіспеушілігін толтыру үшін тиісті лазерлік толқын ұзындығын таңдау қажеттілігін пайдалануды жою үшін қолдануға болады. тазалау объектісін алу қиынырақ.
Төмендегі суретте көрсетілгендей, сұйық қабықша (су, этанол немесе басқа сұйықтықтар) тазалау объектісінің бетіне алдын ала жабылған, содан кейін оны сәулелендіру үшін лазерді пайдаланыңыз. Сұйық пленка лазер энергиясын сіңіреді, нәтижесінде сұйық ортаның күшті жарылысы, қайнап жатқан сұйықтықтың жарылысы жоғары жылдамдықпен қозғалады, бетті тазарту материалдарына энергияның берілуі, жоғары өтпелі жарылыс күші тазалау мақсаттарына жету үшін беткі ластануды жою үшін жеткілікті.
Сұйық пленка көмегімен лазерлік тазалау әдісінің екі кемшілігі бар.
Процесс қиын және процесті басқару қиын.
Сұйық пленканы қолданудың арқасында субстрат бетінің химиялық құрамы тазалаудан кейін оңай өзгереді және жаңа заттар пайда болады.
(1)Лазерлік соққы толқыны түрін тазалау әдісі
Процестің тәсілі мен механизмі алғашқы екеуінен өте ерекшеленеді, механизм негізінен соққы толқынының күшін жою болып табылады, тазалау объектілері негізінен бөлшектерді, негізінен бөлшектерді жоюға арналған (субмикрон немесе наношкала). Процесс талаптары ауаны иондау мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін де, сонымен қатар әсер ету күшінің бөлшектеріне әсер ету жеткілікті үлкен болуын қамтамасыз ету үшін лазер мен субстрат арасындағы қолайлы қашықтықты сақтау үшін өте қатаң.
Лазерлік соққы толқынын тазалау процесінің схемалық диаграммасы төменде көрсетілген, лазер субстрат бетінің бағытына параллельді түсіреді және субстрат жанаспайды. Лазер фокусын лазер шығысының жанындағы бөлшекке реттеу үшін дайындаманы немесе лазер басын жылжытыңыз, ауа ионизациясы құбылысының фокустық нүктесі орын алады, нәтижесінде соққы толқындары, соққы толқындары сфералық кеңеюдің жылдам кеңеюіне және жанасуға дейін ұзартылады. бөлшектермен. Бөлшектегі соққы толқынының көлденең құрамдас бөлігінің моменті бойлық құраушы моментінен және бөлшектердің адгезия күшінен үлкен болғанда, бөлшек домалау арқылы жойылады.
Лазерлік тазалау технологиясы
Лазерлік тазалау механизмі негізінен лазер энергиясын жұтқаннан кейін объектінің бетіне негізделген, немесе булану және ұшқындау немесе бетіндегі бөлшектердің адсорбциясын жеңу үшін лезде термиялық кеңею, осылайша объект бетінен, содан кейін қол жеткізуге болады. тазалау мақсаты.
Шамамен былайша жинақталған: 1. лазерлік будың ыдырауы, 2. лазерлік аршу, 3. кір бөлшектерінің термиялық кеңеюі, 4. субстрат бетінің дірілі және бөлшектердің дірілі төрт аспект.
Дәстүрлі тазалау процесімен салыстырғанда лазерлік тазалау технологиясы келесі сипаттамаларға ие.
1. Бұл «құрғақ» тазалау, тазалау ерітіндісі немесе басқа химиялық ерітінділер жоқ және тазалық химиялық тазалау процесіне қарағанда әлдеқайда жоғары.
2. Кірді кетіру ауқымы және қолданылатын субстрат ауқымы өте кең және
3. Лазерлік процестің параметрлерін реттеу арқылы ластаушы заттарды тиімді жою негізінде субстраттың бетін зақымдай алмайды, беті жаңа сияқты.
4. Лазерлік тазалау оңай автоматтандырылған жұмыс болуы мүмкін.
5. Лазерлік залалсыздандыру жабдықтарын ұзақ уақыт пайдалануға болады, пайдалану шығындары аз.
6. Лазерлік тазалау технологиясы: жасыл: тазалау процесі, қалдықтарды жою қатты ұнтақ, шағын өлшемді, сақтау оңай, негізінен қоршаған ортаны ластамайды.
1980 жылдары жартылай өткізгіш өнеркәсібінің жылдам дамуы кремний пластинкасының беткі қабатының ластану бөлшектерін тазалау технологиясын алға қойды, негізгі мәселе микро-бөлшектердің ластануын жеңу және үлкен адсорбциялық күш арасындағы субстрат болып табылады. , дәстүрлі химиялық тазалау, механикалық тазалау, ультрадыбыстық тазалау әдістері сұранысты қанағаттандыра алмайды, және лазерлік тазалау мұндай ластану мәселелерін шеше алады, байланысты зерттеулер мен қосымшалар тез дамыды.
1987 жылы лазерлік тазалауға патенттік өтінімнің бірінші пайда болуы. 1990 жылдары Запка өнеркәсіптік өрісте лазерлік тазалау технологиясын ертерек қолдануды жүзеге асыра отырып, маска бетіндегі микробөлшектерді жою үшін жартылай өткізгішті өндіру процесіне лазерлік тазалау технологиясын сәтті қолданды. 1995 жылы зерттеушілер ұшақ фюзеляжының бояуын кетіру үшін 2 кВт TEA-CO2 лазерін қолданды.
21 ғасырға кіргеннен кейін ультра қысқа импульстік лазерлердің жоғары жылдамдықпен дамуымен отандық және шетелдік зерттеулер мен лазерлік тазалау технологиясын қолдану біртіндеп өсті, металл материалдардың бетіне назар аудара отырып, типтік шетелдік қолданбалар ұшақтың фюзеляжының бояуын кетіру, қалыптарды жою болып табылады. дәнекерлеу алдында бетін майсыздандыру, қозғалтқыштың ішкі көміртегін жою және қосылыстардың бетін тазалау. АҚШ-тың Эдисон дәнекерлеу институты FG16 соғыс ұшағын лазермен тазалау, лазер қуаты 1 кВт, тазалау көлемі минутына 2,36 см3.
Жетілдірілген композициялық бөлшектерді лазерлік бояуды жоюды зерттеу және қолдану да негізгі ыстық нүкте екенін атап өткен жөн. АҚШ Әскери-теңіз күштерінің HG53, HG56 тікұшақ винтінің қалақтары және F16 жойғыш ұшағының жалпақ құйрығы және басқа композиттік беттері лазерлік бояуды кетіру қолданбаларын жүзеге асырды, ал Қытайдың композиттік материалдары ұшақ қолданбаларында кеш, сондықтан мұндай зерттеулер негізінен бос жерде.
Сонымен қатар, қосылыстың беріктігін жақсарту үшін желімдеу алдында буынның CFRP композиттік бетін өңдеу үшін лазерлік тазалау технологиясын пайдалану да қазіргі зерттеу бағыттарының бірі болып табылады. жеңіл алюминий қорытпасынан жасалған есік жақтауының оксидті пленкасының бетін тазарту үшін талшықты лазермен тазалау жабдығымен қамтамасыз ету үшін лазерлік компанияны Audi TT автокөлік өндірісіне бейімдеңіз. Rolls G Royce UK компаниясы титаннан жасалған аэроқозғалтқыш компоненттерінің бетіндегі оксидті пленканы тазалау үшін лазерлік тазалауды қолданды.
Лазерлік тазалау технологиясы соңғы екі жылда тез дамыды, мейлі ол лазермен тазалау процесінің параметрлері және тазалау механизмі болсын, тазалау объектісін зерттеу немесе зерттеуді қолдану үлкен жетістіктерге жетті. Лазерлік тазалау технологиясы көптеген теориялық зерттеулерден кейін оның зерттеулерінің бағыты үнемі зерттеулерді қолдануға және перспективалық нәтижелерді қолдануға бағытталған. Болашақта мәдени жәдігерлер мен өнер туындыларын қорғауда лазерлік тазалау технологиясы кеңінен қолданылады және оның нарығы өте кең. Ғылым мен техниканың дамуымен лазерлік тазалау технологиясын өнеркәсіпте қолдану шындыққа айналып, қолдану аясы барған сайын кеңейе түсуде.
Maven лазерлік автоматтандыру компаниясы лазерлік өнеркәсіпке 14 жыл бойы назар аударады, біз лазерлік таңбалауға маманданғанбыз, бізде шкафты лазермен тазалау машинасы, троллейбус корпусын лазерлік тазалау машинасы, рюкзактарды лазерлік тазалау машинасы және үшеуі бір лазерлі тазалау машинасы бар, сонымен қатар бізде де бар. лазерлік дәнекерлеу машинасы, лазерлік кесу машинасы және лазерлік таңбалау гравировкасы, егер сіз біздің машинаға қызығушылық танытсаңыз, бізбен бірге жүре аласыз және бізбен байланыса аласыз.
Жіберу уақыты: 14 қараша 2022 ж
