Strokovno znanje

Načelo laserskega čiščenja

2021-12-17
Sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja so Beklemyshev, Allrn in drugi znanstveniki združili lasersko tehnologijo in tehnologijo čiščenja za potrebe praktičnega dela in izvedli povezane raziskave. Od takrat se je rodil tehnični koncept laserskega čiščenja (Laser Cleanning). Znano je, da je razmerje med onesnaževalci in substrati. Silo vezave delimo na kovalentno vez, dvojni dipol, kapilarno delovanje in van der Waalsovo silo. Če je mogoče to silo premagati ali uničiti, bo dosežen učinek dekontaminacije.
Lasersko čiščenje je uporaba laserskih žarkov, ki imajo značilnosti velike energijske gostote, nadzorovane smeri in močne konvergenčne sposobnosti, tako da se vezna sila med onesnaževalci in podlago uniči ali pa se onesnaževala neposredno uparijo za dekontaminacijo in zmanjšanje onesnaževal. Moč vezave z matriko, nato pa dosežemo učinek čiščenja površine obdelovanca. Ko onesnaževalci na površini obdelovanca absorbirajo energijo laserja, po segrevanju hitro uparijo ali se takoj razširijo, da premagajo silo med onesnaževalci in površino podlage. Zaradi povečane ogrevalne energije delci onesnaževalca vibrirajo in padajo s površine podlage.
Celoten postopek laserskega čiščenja je v grobem razdeljen na 4 stopnje, in sicer lasersko uparjanje in razgradnjo, lasersko odstranjevanje, toplotno raztezanje delcev onesnaževal, vibracije površine substrata in ločevanje onesnaževal. Seveda morate pri uporabi laserske tehnologije čiščenja paziti tudi na prag laserskega čiščenja predmeta, ki ga želite očistiti, in izbrati ustrezno valovno dolžino laserja, da dosežete najboljši učinek čiščenja. Lasersko čiščenje lahko spremeni zrnato strukturo in orientacijo površine substrata, ne da bi poškodovalo površino substrata, lahko pa tudi nadzoruje površinsko hrapavost podlage, s čimer se izboljša splošno delovanje površine substrata. Na učinek čiščenja vplivajo predvsem dejavniki, kot so značilnosti žarka, fizikalni parametri podlage in umazanega materiala ter sposobnost umazanije, da absorbira energijo žarka.
Trenutno tehnologija laserskega čiščenja vključuje tri metode čiščenja: tehnologijo suhega laserskega čiščenja, tehnologijo mokrega laserskega čiščenja in lasersko plazemsko tehnologijo udarnih valov.
1. Suho lasersko čiščenje pomeni, da se impulzni laser neposredno obseva za čiščenje obdelovanca, tako da substrat ali površinski onesnaževalci absorbirajo energijo in temperatura naraste, kar povzroči toplotno raztezanje ali toplotno vibracijo substrata, s čimer se oba loči. To metodo lahko v grobem razdelimo na dve situaciji: ena je, da površinski onesnaževalci absorbirajo laser, da se razširijo; drugi je, da substrat absorbira laser in ustvari toplotne vibracije.
2. Mokro lasersko čiščenje je predhodno premazovanje tekočega filma na površino pred obsevanjem obdelovanca z impulznim laserjem. Pod delovanjem laserja se temperatura tekočega filma hitro dvigne in izhlapi. V trenutku izhlapevanja nastane udarni val, ki deluje na delce onesnaževalca. , Naj odpade s podlage. Ta metoda zahteva, da substrat in tekoči film ne moreta reagirati, zato je obseg uporabe materialov omejen.
3. Laserski plazemski udarni val je sferični plazemski udarni val, ki nastane z razgradnjo zračnega medija med postopkom laserskega obsevanja. Udarni val deluje na površino podlage, ki jo je treba oprati, in sprošča energijo za odstranjevanje onesnaževal; laser ne deluje na podlago, zato ne poškoduje podlage. Tehnologija čiščenja z lasersko plazmo z udarnimi valovi zdaj lahko očisti onesnaževalce delcev z velikostjo delcev več deset nanometrov in ni omejitev za valovno dolžino laserja.
V dejanski proizvodnji je treba različne preskusne metode in povezane parametre posebej izbrati glede na potrebe za pridobitev visokokakovostnih čistilnih obdelovancev. V procesu laserskega čiščenja sta učinkovitost čiščenja površin in ocena kakovosti pomembni meritvi za določitev kakovosti tehnologije laserskega čiščenja.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept