Laserpuhastus on kujunenud ülitõhusaks ja kontaktivabaks täppis-eemaldustehnoloogiaks. Tundlike materjalidega tegelemisel on aga ülioluline leida tasakaal puhastustõhususe ja materjali kaitsmise vahel. See artikkel tutvustab süstemaatilist lähenemisviisi kõrge riskiga stsenaariumide lahendamiseks, analüüsides materjalide omadusi, laserparameetreid ja protsessi ülesehitust.
Laserpuhastuses kõrge riskiga materjalide kahjustusmehhanismid ja vastumeetmed
1. Kuumustundlikud materjalid
Kahjustusmehhanism:
Madala sulamistemperatuuriga või halva soojusjuhtivusega materjalid – näiteks plast või kumm – on laserpuhastuse ajal kuumenemise tõttu altid pehmenema, karboniseeruma või deformeeruma.
Lahendused:
(1) Selliste materjalide nagu plast ja kumm puhul:
Kasutage väikese võimsusega impulsslasereid koos inertgaasi (nt lämmastiku) jahutusega. Õige impulsside vahekaugus võimaldab efektiivset soojuse hajumist, samas kui inertgaas aitab hapnikku isoleerida, minimeerides oksüdeerumist.
(2) Poorsete materjalide, näiteks puidu või keraamika puhul:
Rakenda väikese võimsusega, lühikese impulsiga lasereid mitme skaneerimisega. Poorne sisemine struktuur aitab hajutada laserenergiat korduvate peegelduste kaudu, vähendades lokaliseeritud ülekuumenemise ohtu.
2. Mitmekihilised komposiitmaterjalid
Kahjustusmehhanism:
Kihtide erinev energia neeldumiskiirus võib põhjustada aluspinna tahtmatut kahjustamist või katte eraldumist.
Lahendused: (1) Värvitud metallide või kaetud komposiitide puhul:
Peegeldustee muutmiseks reguleerige laserkiire langemisnurka. See suurendab liidese eraldumist, vähendades samal ajal energia tungimist aluspinnale.
(2) Kaetud aluspindade (nt kroomitud vormide) puhul:
Kasutage kindla lainepikkusega ultraviolettlasereid (UV-lasereid). UV-laserid suudavad katte selektiivselt eemaldada ilma liigset kuumust üle kandmata, minimeerides alusmaterjali kahjustamist.
3. Kõrge kõvadusega ja haprad materjalid
Kahjustusmehhanism:
Materjalid nagu klaas või monokristalliline räni võivad tekitada mikropragusid soojuspaisumise erinevuste või kristallstruktuuri järskude muutuste tõttu.
Lahendused: (1) Selliste materjalide puhul nagu klaas või monokristalliline räni:
Kasutage ülilühikese impulsiga lasereid (nt femtosekundlasereid). Nende mittelineaarne neeldumine võimaldab energiaülekannet enne võre vibratsioonide tekkimist, vähendades mikropragude ohtu.
(2) Süsinikkiust komposiitide puhul:
Kasutage tala kujundamise tehnikaid, näiteks rõngakujulisi talaprofiile, et tagada ühtlane energiajaotus ja minimeerida pingekontsentratsiooni vaigu-kiudude liidestel, mis aitab vältida pragunemist.
![Fiber Laser Chiller CWFL-2000 for Cooling 2000W Fiber Laser Cleaning Machine]()
Tööstuslikud jahutid
Oluline liitlane materjalide kaitsmisel laserpuhastuse ajal
Tööstuslikud jahutid mängivad olulist rolli laserpuhastuse ajal kuumuse akumuleerumisest tingitud materiaalsete kahjustuste ohu vähendamisel. Nende täpne temperatuuri reguleerimine tagab stabiilse laseri väljundvõimsuse ja kiire kvaliteedi erinevates töötingimustes. Tõhus soojuse hajumine hoiab ära kuumustundlike materjalide ülekuumenemise, vältides pehmenemist, karboniseerumist või deformatsiooni.
Lisaks materjalide kaitsmisele kaitsevad jahutid ka laserallikaid ja optilisi komponente, pikendades seadmete eluiga. Sisseehitatud ohutusfunktsioonidega tööstuslikud jahutid pakuvad varajast hoiatust ja automaatset kaitset rikete korral, vähendades seadmete rikete või ohutusintsidentide ohtu.
Kokkuvõte
Materjalide omaduste, laserparameetrite ja protsessistrateegiate põhjaliku kaalumise abil pakub see artikkel praktilisi lahendusi laserpuhastuseks kõrge riskiga keskkondades. Nende lähenemisviiside eesmärk on tagada tõhus puhastamine, minimeerides samal ajal materjalikahjustuste võimalust – muutes laserpuhastuse tundlike ja keerukate rakenduste jaoks ohutumaks ja usaldusväärsemaks.
![TEYU Industrial Chiller Manufacturer and Supplier with 23 Years of Experience]()