Dina sababaraha taun ka pengker, beberesih laser parantos janten salah sahiji titik panas panalungtikan dina widang manufaktur industri, panalungtikan ngawengku prosés, téori, alat sareng aplikasi. Dina aplikasi industri, téknologi beberesih laser parantos tiasa ngabersihkeun sajumlah ageung permukaan substrat anu béda-béda, ngabersihkeun objék kalebet baja, aluminium, titanium, kaca sareng bahan komposit, jsb., industri aplikasi ngawengku aerospace, penerbangan, pengiriman, karéta api kecepatan tinggi, otomotif, kapang, tenaga nuklir sareng kelautan sareng widang sanésna.
Téhnologi beberesih laser, anu asalna ti taun 1960-an, ngagaduhan kaunggulan tina éfék beberesih anu saé, rupa-rupa aplikasi, presisi anu luhur, henteu kontak sareng gampang diaksés. Dina manufaktur industri, produksi sareng pangropéa sareng widang sanésna ngagaduhan rupa-rupa prospek aplikasi, diperkirakeun bakal ngagentos sabagian atanapi sapinuhna metode beberesih tradisional, sareng janten téknologi beberesih héjo anu paling ngajangjikeun dina abad ka-21.
Métode beberesih laser
Prosés beberesih laser téh rumit pisan, ngalibetkeun rupa-rupa mékanisme miceun bahan, pikeun métode beberesih laser, prosés beberesih bisa aya dina waktu nu sarua rupa-rupa mékanisme, anu utamana disababkeun ku interaksi antara laser jeung bahan, kaasup ablasi permukaan bahan, dékomposisi, ionisasi, degradasi, lééh, durukan, penguapan, geter, sputtering, ékspansi, susut, ledakan, pengelupasan, pelepasan sareng parobahan fisik sareng kimia lianna.
Ayeuna, metode beberesih laser anu umum aya tilu: beberesih ablasi laser, beberesih laser anu dibantuan film cair, sareng metode beberesih gelombang kejut laser.
Métode beberesih ablasi laser
Mékanisme metodologis utama nyaéta ékspansi termal, penguapan, ablasi sareng ledakan fase. Laser meta langsung kana bahan anu badé dipiceun tina permukaan substrat sareng kaayaan lingkungan tiasa hawa, gas anu jarang atanapi vakum. Kaayaan operasi saderhana sareng paling seueur dianggo pikeun miceun rupa-rupa lapisan, cet, partikel atanapi kokotor. Diagram di handap ieu nunjukkeun diagram prosés pikeun metode beberesih ablasi laser.
Nalika iradiasi laser dina beungeut bahan, substrat sareng bahan beberesih mangrupikeun ékspansi termal anu munggaran. Kalayan ningkatna waktos interaksi laser sareng bahan beberesih, upami suhu langkung handap tibatan ambang kavitasi bahan beberesih, bahan beberesih ngan ukur ngarobih prosés fisik, bédana antara koéfisién ékspansi termal bahan beberesih sareng substrat nyababkeun tekanan dina antarmuka, bahan beberesih bengkok, robek tina beungeut substrat, retakan, retakan mékanis, geteran anu diremuk, jsb., bahan beberesih dipiceun ku jet atanapi dicabut tina beungeut substrat.
Upami suhu langkung luhur tibatan suhu ambang gasifikasi bahan beberesih, bakal aya dua kaayaan: 1) ambang ablasi bahan beberesih kirang ti substrat; 2) ambang ablasi bahan beberesih langkung ageung tibatan substrat.
Dua kasus bahan beberesih ieu nyaéta lebur, kavitasi sareng ablasi sareng parobahan fisikokimia anu sanés, mékanisme beberesih langkung rumit, salian ti pangaruh termal, tapi ogé tiasa kalebet bahan beberesih sareng substrat antara pegatna beungkeut molekul, dékomposisi atanapi degradasi bahan beberesih, ledakan fase, gasifikasi bahan beberesih ionisasi instan, generasi plasma.
(1)Pembersihan laser anu dibantuan ku film cair
Mékanisme metode utamina gaduh penguapan sareng geter pilem cair anu ngagolak, jsb. Panggunaan kabutuhan pikeun milih panjang gelombang laser anu pas, dina cara pikeun ngimbangan kurangna tekanan dampak dina prosés beberesih ablasi laser, tiasa dianggo pikeun miceun sababaraha objék beberesih anu langkung sesah dipiceun.
Sakumaha anu dipidangkeun dina gambar di handap ieu, pilem cair (cai, étanol atanapi cairan sanésna) parantos ditutupan sateuacanna dina permukaan barang beberesih, teras nganggo laser pikeun nyinari éta. Pilem cair nyerep énergi laser anu ngahasilkeun ledakan média cair anu kuat, ledakan cairan anu ngagolak dina gerakan kecepatan tinggi, transfer énergi ka bahan beberesih permukaan, gaya ledakan transien anu luhur cekap pikeun miceun kokotor permukaan pikeun ngahontal tujuan beberesih.
Métode beberesih laser anu dibantuan pilem cair mibanda dua kalemahan.
Prosés anu rumit sareng hésé pikeun ngontrol prosésna.
Kusabab panggunaan pilem cair, komposisi kimia permukaan substrat saatos beberesih gampang robih sareng ngahasilkeun zat énggal.
(1)Métode beberesih tipe gelombang kejut laser
Pamarekan sareng mékanisme prosésna béda pisan ti dua anu munggaran, mékanismena utamina nyaéta miceun gaya gelombang kejut, objék beberesih utamina nyaéta partikel, utamina pikeun miceun partikel (sub-mikron atanapi nanoskala). Sarat prosésna ketat pisan, boh pikeun mastikeun kamampuan pikeun ngionisasi hawa, tapi ogé pikeun ngajaga jarak anu cocog antara laser sareng substrat pikeun mastikeun yén tindakan gaya dampak kana partikel cukup ageung.
Diagram skematis prosés beberesih gelombang kejut laser dipidangkeun di handap ieu, laser sajajar jeung arah tembakan permukaan substrat, sarta substrat henteu kontak. Pindahkeun benda kerja atawa sirah laser pikeun nyaluyukeun fokus laser ka partikel deukeut kaluaran laser, titik fokus fenomena ionisasi hawa bakal kajadian, ngahasilkeun gelombang kejut, gelombang kejut bakal gancang ngembang jadi buleud, sarta manjang nepi ka kontak jeung partikel. Nalika momen komponén transversal gelombang kejut dina partikel leuwih gede tibatan momen komponén longitudinal jeung gaya adhesi partikel, partikel bakal dipiceun ku cara digulung.
Téhnologi beberesih laser
Mékanisme beberesih laser utamina dumasar kana panyerepan énergi laser kana beungeut objék, atanapi penguapan sareng volatilisasi, atanapi ékspansi termal instan pikeun ngungkulan adsorpsi partikel dina beungeut, supados objék kaluar tina beungeut, teras ngahontal tujuan beberesih.
Sacara kasar diringkeskeun sapertos kieu: 1. dekomposisi uap laser, 2. panyabutan laser, 3. ékspansi termal partikel kokotor, 4. geteran permukaan substrat sareng geteran partikel opat aspék
Dibandingkeun sareng prosés beberesih tradisional, téknologi beberesih laser ngagaduhan ciri-ciri ieu.
1. Ieu mangrupikeun beberesih "garing", tanpa larutan beberesih atanapi larutan kimia anu sanés, sareng kabersihanana langkung luhur tibatan prosés beberesih kimia.
2. Ruang lingkup miceun kokotor sareng rentang substrat anu tiasa dianggo lega pisan, sareng
3. Ngaliwatan pangaturan parameter prosés laser, teu tiasa ngaruksak permukaan substrat dumasar kana panyabutan kontaminan anu efektif, nyaéta permukaan sapertos anyar.
4. Beberesih laser tiasa dioperasikeun sacara otomatis kalayan gampang.
5. Alat dekontaminasi laser tiasa dianggo kanggo waktos anu lami, biaya operasi anu handap.
6. Téhnologi beberesih laser nyaéta: héjo: prosés beberesih, miceun runtah nyaéta bubuk padet, ukuranana alit, gampang disimpen, dasarna moal ngotoran lingkungan.
Dina taun 1980-an, kamekaran industri semikonduktor anu gancang dina permukaan topéng wafer silikon ngajukeun sarat anu langkung luhur, titik konci nyaéta pikeun ngungkulan kontaminasi mikro-partikel sareng substrat antara gaya adsorpsi anu hébat, beberesih kimia tradisional, beberesih mékanis, metode beberesih ultrasonik henteu tiasa minuhan paménta, sareng beberesih laser tiasa ngabéréskeun masalah polusi sapertos kitu, panilitian sareng aplikasi anu aya hubunganana parantos dikembangkeun gancang.
Dina taun 1987, aplikasi patén munggaran pikeun beberesih laser muncul. Dina taun 1990-an, Zapka suksés nerapkeun téknologi beberesih laser kana prosés manufaktur semikonduktor pikeun miceun mikropartikel tina permukaan topéng, ngawujudkeun aplikasi awal téknologi beberesih laser dina widang industri. Taun 1995, para panalungtik nganggo laser TEA-CO2 2 kW pikeun hasil ngahontal beberesih panyabutan cet fuselage pesawat.
Saatos lebet kana abad ka-21, kalayan kamekaran laser pulsa ultra-pondok anu gancang, panilitian sareng aplikasi téknologi beberesih laser di jero sareng di luar negeri laun-laun ningkat, fokus kana permukaan bahan logam, aplikasi asing anu khas nyaéta miceun cet badan pesawat, ngaleungitkeun gajih permukaan kapang, miceun karbon internal mesin sareng beberesih permukaan sambungan sateuacan dilas. Beberesih laser pesawat perang FG16 ku US Edison Welding Institute, nalika kakuatan laser 1 kW, volume beberesih 2,36 cm3 per menit.
Perlu disebatkeun yén panalungtikan sareng aplikasi panyabutan cet laser tina bagian komposit canggih ogé mangrupikeun titik panas utama. HG53 Angkatan Laut AS, bilah baling-baling helikopter HG56 sareng buntut datar jet tempur F16 sareng permukaan komposit sanésna parantos direalisasikeun aplikasi panyabutan cet laser, sedengkeun bahan komposit Cina dina aplikasi pesawat telat, janten panalungtikan sapertos kitu dasarna kosong.
Salian ti éta, panggunaan téknologi beberesih laser pikeun perawatan permukaan komposit CFRP tina sambungan sateuacan dilem pikeun ningkatkeun kakuatan sambungan ogé mangrupikeun salah sahiji fokus panalungtikan ayeuna. adaptasi perusahaan laser kana jalur produksi mobil Audi TT pikeun nyayogikeun alat beberesih laser serat pikeun ngabersihkeun permukaan pilem oksida pigura panto paduan aluminium anu hampang. Rolls G Royce UK nganggo beberesih laser pikeun ngabersihkeun pilem oksida dina permukaan komponén aero-mesin titanium.
Téhnologi beberesih laser geus mekar gancang dina dua taun ka tukang, boh éta parameter prosés beberesih laser jeung mékanisme beberesih, panalungtikan beberesih objék atawa aplikasi panalungtikan geus nyieun kamajuan anu hébat. Saatos seueur panalungtikan téoritis, fokus panalungtikanana terus-terusan condong kana aplikasi panalungtikan, sarta dina aplikasi hasil anu ngajangjikeun. Ka hareupna, téknologi beberesih laser dina panangtayungan sésa-sésa budaya jeung karya seni bakal leuwih loba dipaké, sarta pasarna lega pisan. Kalayan kamekaran élmu pangaweruh jeung téknologi, aplikasi téknologi beberesih laser dina industri jadi kanyataan, sarta ruang lingkup aplikasina beuki lega.
Perusahaan otomatisasi laser Maven fokus kana industri laser salami 14 taun, kami spesialisasi dina panyirian laser, kami gaduh mesin beberesih laser kabinet mesin, mesin beberesih laser kotak troli, mesin beberesih laser ransel sareng mesin beberesih laser tilu dina hiji, salian ti éta, kami ogé gaduh mesin las laser, mesin motong laser sareng mesin ukiran panyirian laser, upami anjeun resep kana mesin kami, anjeun tiasa nuturkeun kami sareng ngaraosan ngahubungi kami.
Waktos posting: 14 Nopémber 2022
