Laserrensningsteknologi er en vellykket anvendelse af laserteknologi inden for ingeniørområdet. Dets grundlæggende princip er at bruge laserens høje energitæthed til at interagere med de forurenende stoffer, der er fastgjort til emnebasen, for at forårsage øjeblikkelig termisk udvidelse, smeltning, gasfordampning osv. Forureningen adskilles fra emnebasen. Laserrensningsteknologi har karakteristika af høj effektivitet, miljøbeskyttelse og energibesparelse og er med succes blevet brugt i dækskimmelrensning, fjernelse af flyets kropsmaling, restaurering af kulturrelikvier og andre områder.
Traditionel renseteknologi omfatter mekanisk friktionsrensning (sandblæsning, højtryksrensning med vandpistoler osv.), kemisk korrosionsrensning, ultralydsrensning, tørisrensning osv. Disse renseteknologier har været meget brugt i alle samfundslag, såsom sandblæsning gennem valget af slibemiddel med forskellig hårdhed kan rense metalbroderipletter, metaloverfladegrater, konform belægning på overfladen af kredsløb osv. Kemisk korrosionsrensningsteknologi er meget udbredt i udstyrs overfladeolierensning, rengøring af kedelskala, rengøring af olierørledninger og andre felter. Selvom disse renseteknologier er blevet udviklet og modnet, er der stadig nogle problemer, såsom sandblæsningsrensning er let at forårsage skade på den behandlede overflade, kemisk korrosionsrensning vil forårsage miljøforurening, og forkert behandling vil føre til rengøringsoverfladekorrosion.
Fremkomsten af laserrenseteknologi er en revolution inden for renseteknologi. Laserrensningsteknologi udnytter fordelene ved laser såsom høj energitæthed, høj præcision og effektiv transmission. Sammenlignet med traditionel rengøringsteknologi har den indlysende fordele med hensyn til rengøringseffektivitet, rengøringsnøjagtighed, rengøringsplacering osv., og kan effektivt undgå problemerne forårsaget af rengøringsteknologier såsom kemisk korrosionsrensning. miljøforurening og vil ikke forårsage skade på underlaget.
Princip for laserrensning
Så hvad er laserrensning? Laserrensning er processen med at fjerne materiale fra faste (eller nogle gange flydende) overflader gennem eksponering for en laserstråle. Ved lav laserfluens opvarmes materialet af den absorberede laserenergi og fordamper eller sublimerer. Ved høj laserfluens omdannes materialet ofte til et plasma. Typisk indebærer laserrensning fjernelse af materiale med en pulserende laser, men hvis laserintensiteten er høj nok, kan en kontinuerlig bølgelaserstråle bruges til at fjerne materialet. Dybe ultraviolette excimer-lasere bruges hovedsageligt til fotoablation. Laserbølgelængden brugt til fotoablation er ca. 200nm. Den dybde, hvortil laserenergi absorberes, og mængden af materiale, der fjernes af en enkelt laserpuls, afhænger af materialets optiske egenskaber samt laserbølgelængden og pulslængden. Den samlede masse, der fjernes fra målet pr. laserpuls, omtales ofte som ablationshastigheden. Laserstrålingskarakteristika såsom laserstråle, scanningshastighed og scanningslinjedækning kan i væsentlig grad påvirke ablationsprocessen.
Anvendelse af laserrensningsteknologi
(1) Halvlederfelt
Halvlederskiver og optiske substrater har samme proces i forarbejdningsprocessen, det vil sige, at råmaterialet forarbejdes til den nødvendige form i form af skæring, slibning osv. I denne proces indføres partikelformige forurenende stoffer, som er svære at fjerne og gentagen forurening er et alvorligt problem. Forurenende stoffer på overfladen af halvlederskiver vil påvirke kvaliteten af printkort og derved forkorte levetiden for halvlederchips. Forurenende stoffer på overfladen af det optiske substrat vil påvirke kvaliteten af den optiske enhed og belægningen, hvilket kan føre til ujævn energi og forkorte levetiden. Fordi lasertørrensning er let at forårsage overfladeskade på substratet, bruges denne rengøringsmetode sjældent til rensning af halvlederwafere og optiske substrater, og våd laserrensning og laserplasma-chokbølgerensning har mere vellykkede anvendelser på dette område. Nogle forskere undersøgte aflejringen af mikron-niveau speciel emalje på overfladen af det ultraglatte optiske substrat som en dielektrisk film og brugte derefter den pulserende laser til at rense den, og renseeffekten var god. Selvom urenhedspartiklerne pr. arealenhed steg, faldt både urenhedspartikelstørrelsen og dækningsarealet signifikant. Denne metode kan effektivt rense mikron-niveau forurenende partikler på overfladen af ultra-glat optisk substrat.
(2) Metalmaterialefelt
Sammenlignet med rensning af halvlederskiver og optiske substrater hører rensning af forurenende stoffer på overfladen af metalmaterialer til makrokategorien. De forurenende stoffer på overfladen af metalmaterialer er hovedsageligt oxidlag (rustlag), malingslag, belægning, andre vedhæftninger osv. Alt efter typen af forurenende stoffer kan de opdeles i organiske forurenende stoffer (såsom malingslag, belægning) og uorganiske forurenende stoffer (såsom rustlag). Rengøring af forurenende stoffer på overfladen af metalmaterialer er hovedsagelig for at opfylde kravene til efterfølgende behandling eller brug. For eksempel skal oxidlaget omkring 10 μm tykt på overfladen af titanlegeringsdele fjernes før svejsning, og den originale maling på hudoverfladen skal fjernes under flyeftersyn for at lette gensprøjtning. Gummidækformen bør rengøres regelmæssigt for at sikre overfladens renhed og sikre kvaliteten af produktionen og formens levetid. Metalmaterialers skadetærskel er højere end laserrensningstærsklen for dets overfladeforurenende stoffer, og en bedre renseeffekt kan opnås ved at vælge den rigtige effektlaser, som har været moden på nogle områder.
(3) Området med kulturelle relikvier
På grund af deres lange historie vil metalkulturrelikvier og stenkulturrelikvier have forurenende stoffer som støv og blækpletter på deres overflader. Disse forurenende stoffer skal renses for at genoprette kulturlevnene. Når papir som kalligrafi og maleri er forkert opbevaret, vil skimmelsvamp vokse på overfladen og danne plak. Disse plaques påvirker i høj grad papirets originale udseende, især for papir med høj kulturel eller historisk værdi, hvilket vil påvirke dets værdsættelse og beskyttelse. Nogle forskere undersøgte gennemførligheden af UV-laserrensning af skimmelplader på rispapir. Testresultaterne viste, at man ved at bruge en laser med en energitæthed på 3,2 J/mm2 til at scanne tynde plaques kan fjerne tynde plaques én gang og scanne to gange for at fjerne plaques. Rens, men hvis den anvendte laserenergi er for høj, vil det beskadige rispapiret, mens plak fjernes.
Peroration
Laserrensningsteknologi er en relativt avanceret teknologi, som har brede forsknings- og anvendelsesmuligheder inden for rumfart, militærudstyr, elektronik og andre avancerede områder. På nuværende tidspunkt har laserrensningsteknologien været moden på nogle områder, takket være dens høje effektivitet, miljøvenlige, gode rengøringseffekt og andre egenskaber, udvides dens anvendelsesområde også gradvist. Udviklingen af laserrensningsteknologi har ikke kun været moden inden for malingsfjernelse, rustfjernelse og andre applikationer, men der er også rapporter om brug af laser til at rense oxidlaget på overfladen af tråden i de senere år. Udvidelsen og anvendelsen af eksisterende felter og nye felter er grundlaget for udviklingen af laserrenseteknologi. Forskning og udvikling af nyt laserrenseudstyr og udvikling af nyt laserrenseudstyr vil blive differentieret og udvikle en række funktioner. I fremtiden kan fuldautomatisk laserrensning også opnås ved at samarbejde med industrirobotter.
Guosheng Laser, som en producent af frekvenstransducere, er forpligtet til at give kunderne højkvalitets, højstandard og højeffektive rengøringsløsninger sammen med omfattende service. Hvis du er interesseret i at lære mere om Frequency Transducer og dens applikationer, er du velkommen til at kontakte os på bob@gshenglaser.com.