Giới thiệu nguyên lý, ưu điểm và ứng dụng làm sạch bằng laser

Có nhiều phương pháp làm sạch khác nhau trong ngành làm sạch truyền thống, hầu hết đều sử dụng tác nhân hóa học và phương pháp cơ học để làm sạch.Ngày nay, khi các quy định về bảo vệ môi trường của nước ta ngày càng nghiêm ngặt và nhận thức của người dân về bảo vệ và an toàn môi trường ngày càng cao thì các loại hóa chất có thể sử dụng trong vệ sinh sản xuất công nghiệp sẽ ngày càng ít đi.

Làm thế nào để tìm ra phương pháp làm sạch sạch hơn và không gây hại là câu hỏi chúng ta phải cân nhắc.Làm sạch bằng laser có đặc tính không mài mòn, không tiếp xúc, không có tác dụng nhiệt và phù hợp với các vật liệu bằng nhiều vật liệu khác nhau.Nó được coi là giải pháp đáng tin cậy và hiệu quả nhất.Đồng thời, máy làm sạch bằng laser có thể giải quyết các vấn đề mà các phương pháp làm sạch truyền thống không thể giải quyết được.

hình ảnh 1

 Sơ đồ làm sạch bằng laser

Tại sao có thể sử dụng tia laser để làm sạch?Tại sao nó không gây hư hại cho đồ vật được làm sạch?Đầu tiên, hãy hiểu bản chất của laser.Nói một cách đơn giản, tia laser không khác gì ánh sáng (ánh sáng nhìn thấy và ánh sáng vô hình) đi theo chúng ta xung quanh chúng ta, ngoại trừ việc tia laser sử dụng các hộp cộng hưởng để tập trung ánh sáng theo cùng một hướng và có bước sóng, sự phối hợp đơn giản hơn, v.v. tốt hơn nên về mặt lý thuyết, ánh sáng ở mọi bước sóng có thể được sử dụng để tạo thành tia laser.Tuy nhiên, trên thực tế không có nhiều vật liệu có thể kích thích được nên khả năng tạo ra nguồn sáng laser ổn định phù hợp cho sản xuất công nghiệp còn khá hạn chế.Những loại được sử dụng rộng rãi nhất có lẽ là laser Nd: YAG, laser carbon dioxide và laser excimer.Do laser Nd: YAG có thể truyền qua sợi quang và phù hợp hơn cho các ứng dụng công nghiệp nên nó cũng thường được sử dụng trong làm sạch bằng laser.

 Thuận lợi:

So với các phương pháp làm sạch truyền thống như làm sạch ma sát cơ học, làm sạch ăn mòn hóa học, làm sạch tác động mạnh bằng chất lỏng-rắn và làm sạch siêu âm tần số cao, làm sạch bằng laser có những ưu điểm rõ ràng.

1. Làm sạch bằng laser là phương pháp làm sạch “xanh”, không sử dụng bất kỳ hóa chất và dung dịch tẩy rửa nào, làm sạch chất thải về cơ bản là dạng bột rắn, kích thước nhỏ, dễ bảo quản, có thể tái chế, có thể dễ dàng giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường gây ra bằng cách làm sạch bằng hóa chất;

2. Các phương pháp làm sạch truyền thống thường là làm sạch tiếp xúc, làm sạch bề mặt của vật thể có lực cơ học, làm hỏng bề mặt của vật thể hoặc môi trường làm sạch bám trên bề mặt vật thể cần làm sạch, không thể loại bỏ được, dẫn đến hiện tượng thứ cấp ô nhiễm, làm sạch bằng laser không mài mòn và không tiếp xúc để những vấn đề này được giải quyết;

3. Laser có thể được truyền qua sợi quang, với robot và robot, thuận tiện để đạt được hoạt động đường dài, có thể làm sạch các phương pháp truyền thống không dễ tiếp cận các bộ phận, ở một số nơi nguy hiểm khi sử dụng có thể đảm bảo an toàn cho nhân viên;

4. Làm sạch bằng laser hiệu quả và tiết kiệm thời gian;

Nguyên tắc:

Quá trình làm sạch bằng laser sợi quang xung phụ thuộc vào đặc tính của các xung ánh sáng do laser tạo ra và dựa trên phản ứng quang vật lý gây ra bởi sự tương tác giữa chùm tia cường độ cao, laser xung ngắn và lớp bị ô nhiễm.Nguyên lý vật lý có thể được tóm tắt như sau:

原理

   Sơ đồ làm sạch bằng laser

a) Chùm tia laser phát ra được hấp thụ bởi lớp ô nhiễm trên bề mặt cần xử lý.

b) Sự hấp thụ năng lượng lớn tạo thành plasma giãn nở nhanh chóng (khí không ổn định bị ion hóa cao), tạo ra sóng xung kích.

c) Sóng xung kích làm cho chất gây ô nhiễm bị phân mảnh và bị loại bỏ.

d) Độ rộng của xung ánh sáng phải đủ ngắn để tránh sự tích tụ nhiệt có hại trên bề mặt được xử lý.

e) Các thí nghiệm cho thấy plasma được tạo ra trên bề mặt kim loại khi trên bề mặt có oxit.

Ứng dụng thực tế:

Làm sạch bằng laser có thể được sử dụng để làm sạch không chỉ các chất ô nhiễm hữu cơ mà còn cả các chất vô cơ, bao gồm rỉ sét kim loại, các hạt kim loại, bụi, v.v.Phần sau đây mô tả một số ứng dụng thực tế, những công nghệ này đã rất hoàn thiện và đã được sử dụng rộng rãi.

微信图片_20231019104824_2

 Sơ đồ làm sạch lốp bằng laser

1. Làm sạch khuôn

Với hàng trăm triệu chiếc lốp được các nhà sản xuất lốp trên toàn thế giới sản xuất mỗi năm, việc làm sạch khuôn lốp trong quá trình sản xuất phải nhanh chóng và đáng tin cậy để tiết kiệm thời gian ngừng hoạt động.

Công nghệ làm sạch khuôn lốp bằng laser đã được sử dụng nhiều trong ngành sản xuất lốp xe ở Châu Âu và Hoa Kỳ, tuy chi phí đầu tư ban đầu cao nhưng có thể tiết kiệm thời gian chờ, tránh hư hỏng khuôn, an toàn lao động và tiết kiệm nguyên liệu trên quy trình sản xuất. lợi ích đạt được nhờ sự phục hồi nhanh chóng.

2. Vệ sinh vũ khí, trang bị

Công nghệ làm sạch bằng laser được sử dụng rộng rãi trong bảo trì vũ khí.Việc sử dụng hệ thống làm sạch bằng laser có thể loại bỏ sự ăn mòn và các chất ô nhiễm một cách hiệu quả và nhanh chóng, đồng thời có thể chọn vị trí loại bỏ để thực hiện tự động hóa quá trình làm sạch.Với việc làm sạch bằng laser, không những độ sạch cao hơn so với các quy trình làm sạch bằng hóa chất mà hầu như không gây hư hại cho bề mặt của vật thể.

3. Loại bỏ sơn máy bay cũ

Ở Châu Âu, hệ thống làm sạch bằng laser đã được sử dụng từ lâu trong ngành hàng không.Bề mặt của máy bay phải được sơn lại sau một thời gian nhất định, nhưng lớp sơn cũ cần phải được loại bỏ hoàn toàn trước khi sơn.

Các phương pháp tẩy sơn cơ học truyền thống dễ làm hỏng bề mặt kim loại của máy bay, tiềm ẩn nguy cơ ảnh hưởng đến chuyến bay an toàn.Nếu sử dụng nhiều hệ thống làm sạch bằng laser, lớp sơn trên bề mặt máy bay Airbus A320 có thể được loại bỏ hoàn toàn trong vòng ba ngày mà không làm hỏng bề mặt kim loại.

4. Vệ sinh trong ngành điện tử

Loại bỏ oxit bằng laser cho ngành công nghiệp điện tử: Ngành công nghiệp điện tử yêu cầu khử nhiễm có độ chính xác cao và đặc biệt thích hợp cho việc loại bỏ oxit bằng laser.Trước khi hàn bảng mạch, các chân linh kiện phải được khử oxy hóa triệt để để đảm bảo tiếp xúc điện tối ưu và các chân không được hư hỏng trong quá trình khử nhiễm.Làm sạch bằng laser đáp ứng các yêu cầu sử dụng và hiệu quả đến mức chỉ cần một lần chiếu tia laser cho một chốt.


Thời gian đăng: Oct-19-2023