Технологията за лазерно почистване се възприема от много индустрии като безконтактен метод за отстраняване на замърсители от повърхности.Мобилни машини за лазерно почистванеса самостоятелни единици, които могат да бъдат преместени до мястото на повърхности, нуждаещи се от почистване, и осигуряват автоматизиран процес на почистване. Тази статия ще разгледа как работят основните технологии на мобилна машина за лазерно почистване.
Какво е лазерно почистване?
Лазерното почистване използва импулси от лазерна светлина, насочени към повърхността, за да отстрани отломки, остатъци, оксиди и покрития. Той работи, като фокусира лазерния лъч, за да осигури висока плътност на мощността върху много малък размер на петното. Това създава микроексплозия, която разкъсва връзките, прилепващи замърсителите към подлежащата повърхност, без да уврежда самата повърхност. Лазерното почистване е много контролируемо и повторяемо.
Предлагат се различни техники за лазерно почистване в зависимост от вида на замърсителя и повърхностния материал. Две от най-разпространените техники, използвани в мобилните устройства, са фотохимичната лазерна аблация и импулсното лазерно повърхностно почистване.
Фотохимична лазерна аблация
Фотохимичната лазерна аблация е метод за лазерно почистване, който използва специфична лазерна дължина на вълната, която се абсорбира силно от замърсителите, присъстващи на повърхността, но не и от подлежащия повърхностен материал. Това го прави ефективна техника за премахване на органични покрития като бои, масла и въглеродни остатъци от метални и бетонни повърхности.
При този процес лазерният лъч се насочва към повърхността, която трябва да се почисти, а енергията от лазера кара замърсителя да се изпари или аблира, оставяйки след себе си чиста повърхност. Лазерният лъч е фокусиран толкова прецизно, че се засяга само малка площ, което позволява селективно почистване, без да се уврежда основният материал.
Процесът на фотохимична лазерна аблация работи на принципа на селективно поглъщане на светлина от замърсителя. Когато високомощен лазерен лъч се насочи към повърхност, енергията се абсорбира от замърсителя, което го кара да се нагрее и в крайна сметка да се изпари. Дължината на вълната на лазера, използвана в тази техника, се избира въз основа на специфичните свойства на замърсителя, който е насочен.
Едно от предимствата на фотохимичната лазерна аблация е нейната способност да постига високи нива на почистване, като същевременно е нежна към подлежащата повърхност. Освен това, тази техника произвежда минимални остатъци, което я прави приложима в области, където чистотата е от първостепенно значение, като например в космическата и полупроводниковата промишленост.
Като цяло, фотохимичната лазерна аблация е ефективна техника за отстраняване на органични материали от повърхности, без да се уврежда подлежащият материал. Приложенията му са разнообразни и включват почистване на деликатни части в космическата индустрия, премахване на бои и покрития от исторически артефакти и почистване на полупроводникови пластини.
Импулсно лазерно почистване на повърхности
Тази техника фокусира лазерни импулси с по-ниска дължина на вълната с продължителност от наносекунди, които създават ударни вълни, които разрушават връзките, залепващи неорганични замърсители като оксиди, люспи и соли върху повърхностите. Най-горният слой замърсител се изпарява, без да се уврежда повърхността под него.
Ключови компоненти на мобилна машина за лазерно почистване
Сега, след като разгледахме как лазерите могат да почистват повърхности, нека разгледаме как тази технология се доставя чрез мобилна почистваща машина:
- Лазерна система
Състои се от лазерен генератор или захранване, лазерен медиен конвертор и лазерна апликаторна глава. В лазерния генератор електричеството стимулира усилващата среда (газ, кристал или полупроводник) да излъчва кохерентна лазерна светлина. Медийният конвертор съдържа оптични елементи като лещи и огледала за оптимизиране на дължината на вълната на лазера и свойствата на лъча за почистване. Главата на апликатора фокусира лазера върху повърхността, за да осигури плътността на мощността, необходима за почистване.
- Система за движение
Това включва моторизирани оси, които позиционират и движат главата на апликатора върху повърхността, за да насочат лазерните импулси за пълно покриване на пътя на почистване. Движението може да бъде осигурено от портални, роботи и релсови системи. Необходимите възможности за движение и степени на свобода са съобразени с размера на повърхността, геометрията и достъпните страни.
- Охладител
Това поддържа оптималната работна температура на лазерния генератор и апликаторната глава. Термичното управление предотвратява прегряване и гарантира стабилност на мощността на лазера.
- Система за извличане на дим
Тази система изсмуква частици и газообразни остатъци, генерирани по време на почистването, за да поддържа качеството на въздуха за операторите. HEPA филтрите улавят опасни частици и замърсители.
- Контролна система
Това позволява програмиране и контрол на лазерни параметри като мощност, честота на повторение на импулса, време на задържане и припокриване. Той също така контролира движението за манипулиране на пътя на почистване и фокусното разстояние на главата на апликатора. Интерфейсите човек-машина като сензорни екрани позволяват интуитивна работа.
- Рамка и корпус
Структурната рамка или шасито на машината осигурява точки за монтаж на компонентите. Панелите на корпуса осигуряват задържане за безопасност и чиста работа. Функцията за мобилност може да бъде активирана чрез монтиране на системата на количка, камион или ремарке. Самостоятелното захранване и консумативи му позволяват да работи без връзка с комунални услуги.
В обобщение, мобилните машини за лазерно почистване интегрират регулируеми лазерни генератори, системи за извличане на дим, рамки за движение и контролни интерфейси, за да осигурят автоматизирани възможности за почистване на място за индустриални повърхности и оборудване. Безконтактната лазерна технология почиства без абразиви, химикали или вторични отпадъци. С подходящи техники, съобразени със замърсители и повърхности, лазерното почистване може да бъде високоефективно решение за поддръжка в промишлеността, инфраструктурата, културното наследство и други сектори, които се нуждаят от възстановяване на характеристиките на материала, външния вид и дълголетието.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. е високотехнологично предприятие, специализирано в научноизследователска и развойна дейност, производство и продажба на оборудване за автоматично лазерно облицоване, високоскоростно лазерно оборудване за облицовка, оборудване за лазерно охлаждане, оборудване за лазерно заваряване и оборудване за 3D печат . Нашата мобилна машина за лазерно почистване е рентабилна и се продава в страната и чужбина. Ако се интересувате от нашите продукти, моля свържете се с нас наbob@gshenglaser.com.
Препратки:
Ready, JF (1997). Промишлени приложения на лазерите. Академична преса.
Купър, М., Стафорд, Р. и Бергесън, С. (2010). Лазерно почистване на замърсени произведения на изкуството: Общ преглед. Наука за наследството, 1(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/2050-7445-1-34
Pangovski, K., Sparkes, M., & Cairns, DR (2012). Лазерно почистване на замърсявания от индустриална биомаса. Journal of Laser Applications, 24(4), 042001. https://doi.org/10.2351/1.4712658
Kautek, W., Kruger, J., Lenzner, M., Sartania, S., Krause, V., & Lukac, N. (1999). Лазерна аблация на органични замърсители във вода чрез наносекундно UV ексимерно лазерно лъчение. Приложна наука за повърхността, 138, 106-109. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(98)00352-5