Lazerinio valymo sprendimai: iššūkių sprendimas didelės rizikos medžiagų apdorojime

Lazerinis valymas tapo itin efektyvia, bekontakčio tikslaus paviršiaus šalinimo technologija. Tačiau dirbant su jautriomis medžiagomis, labai svarbu suderinti valymo efektyvumą su medžiagų apsauga. Šiame straipsnyje pristatomas sistemingas požiūris, kaip spręsti didelės rizikos scenarijus, analizuojant medžiagų savybes, lazerio parametrus ir proceso dizainą.

Lazerinio valymo metu susidarančių didelės rizikos medžiagų pažeidimo mechanizmai ir atsakomosios priemonės

1. Karščiui jautrios medžiagos

Žalos mechanizmas: Medžiagos, kurių lydymosi temperatūra žema arba kurios yra prastas šilumos laidumas, pavyzdžiui, plastikas ar guma, dėl lazerinio valymo metu susidarančios šilumos kaupimosi yra linkusios minkštėti, karbonizuotis arba deformuotis.

Sprendimai: (1) Tokioms medžiagoms kaip plastikas ir guma: naudokite mažos galios impulsinius lazerius kartu su aušinimu inertinėmis dujomis (pvz., azotu). Tinkamas impulsų intervalas leidžia efektyviai išsklaidyti šilumą, o inertinės dujos padeda izoliuoti deguonį ir sumažinti oksidaciją. (2) Porėtoms medžiagoms, tokioms kaip mediena ar keramika: naudokite mažos galios, trumpų impulsų lazerius su keliais skenavimais. Porėta vidinė struktūra padeda išsklaidyti lazerio energiją per pasikartojančius atspindžius, taip sumažindama vietinio perkaitimo riziką.

2. Daugiasluoksnės kompozicinės medžiagos

Žalos mechanizmas: Skirtingi energijos sugerties greičiai tarp sluoksnių gali netyčia pažeisti pagrindą arba sukelti dangos atsiskyrimą.

Sprendimai: (1) Dažytiems metalams arba dengtiems kompozitams: koreguokite lazerio kritimo kampą, kad pakeistumėte atspindžio kelią. Tai pagerina paviršiaus atskyrimą ir sumažina energijos prasiskverbimą į pagrindą. (2) Dengtiems pagrindams (pvz., chromuotoms formoms): naudokite specifinio bangos ilgio ultravioletinius (UV) lazerius. UV lazeriai gali selektyviai pašalinti dangą neperduodami per didelės šilumos, taip sumažindami pagrindinės medžiagos pažeidimus.

3. Didelio kietumo ir trapios medžiagos

Žalos mechanizmas: Tokiose medžiagose kaip stiklas ar monokristalas silicis gali atsirasti mikroįtrūkimų dėl skirtingo šiluminio plėtimosi arba staigių kristalinės struktūros pokyčių.

Sprendimai: (1) Tokioms medžiagoms kaip stiklas arba monokristalinis silicis: naudokite itin trumpų impulsų lazerius (pvz., femtosekundinius lazerius). Jų netiesinė absorbcija leidžia perduoti energiją prieš atsirandant gardelės vibracijoms, taip sumažinant mikroįtrūkimų riziką. (2) Anglies pluošto kompozitams: naudokite pluošto formavimo metodus, pvz., žiedinius pluošto profilius, kad užtikrintumėte tolygų energijos pasiskirstymą ir sumažintumėte įtempių koncentraciją dervos ir pluošto sąsajose, o tai padeda išvengti įtrūkimų.

Pramoniniai aušintuvai : svarbus sąjungininkas apsaugant medžiagas lazerinio valymo metu

Pramoniniai aušintuvai atlieka pagrindinį vaidmenį mažinant medžiagų pažeidimo riziką, kurią sukelia šilumos kaupimasis lazerinio valymo metu. Tikslus jų temperatūros valdymas užtikrina stabilią lazerio išėjimo galią ir spindulio kokybę įvairiomis darbo sąlygomis. Efektyvus šilumos išsklaidymas apsaugo nuo karščiui jautrių medžiagų perkaitimo, vengiant suminkštėjimo, karbonizacijos ar deformacijos.

Be medžiagų apsaugos, aušintuvai taip pat apsaugo lazerio šaltinius ir optinius komponentus, pailgindami įrangos tarnavimo laiką. Pramoniniai aušintuvai su įmontuotomis saugos funkcijomis teikia išankstinius įspėjimus ir automatinę apsaugą gedimų atveju, sumažindami įrangos gedimo ar saugos incidentų riziką.

Išvada

Išsamiai įvertinus medžiagų savybes, lazerio parametrus ir proceso strategijas, šiame straipsnyje siūlomi praktiniai lazerinio valymo sprendimai didelės rizikos aplinkoje. Šiais metodais siekiama užtikrinti efektyvų valymą, kartu sumažinant medžiagų pažeidimo tikimybę, todėl lazerinis valymas tampa saugesnis ir patikimesnis jautriose ir sudėtingose ​​srityse.