טכנולוגיית ניקוי בלייזר היא יישום מוצלח של טכנולוגיית הלייזר בתחום ההנדסי. העיקרון הבסיסי שלו הוא להשתמש בצפיפות האנרגיה הגבוהה של הלייזר כדי ליצור אינטראקציה עם המזהמים המחוברים לבסיס היצירה כדי לגרום להתפשטות תרמית מיידית, התכה, הנידוף גזים וכו'. המזהמים מופרדים מבסיס היצירה. לטכנולוגיית ניקוי בלייזר יש מאפיינים של יעילות גבוהה, שמירה על איכות הסביבה וחיסכון באנרגיה, והיא שימשה בהצלחה בניקוי עובש צמיגים, הסרת צבע גוף למטוס, שחזור שריד תרבותי ותחומים נוספים.
טכנולוגיית הניקוי המסורתית כוללת ניקוי חיכוך מכני (התזת חול, ניקוי אקדח מים בלחץ גבוה וכו'), ניקוי קורוזיה כימי, ניקוי קולי, ניקוי קרח יבש וכו'. טכנולוגיות ניקוי אלו היו בשימוש נרחב בכל תחומי החיים, כגון התזת חול. באמצעות הבחירה של חומר שוחק עם קשיות שונה ניתן לנקות כתמי רקמת מתכת, קוצי משטח מתכת, ציפוי קונפורמי על פני השטח של המעגל, וכו '. טכנולוגיית ניקוי קורוזיה כימית נמצאת בשימוש נרחב בניקוי אבנית שמן משטח ציוד, ניקוי אבנית דוודים, ניקוי צינורות שמן ותחומים נוספים. למרות שטכנולוגיות ניקוי אלו פותחו והתבגרו, עדיין קיימות כמה בעיות, כמו ניקוי בהתזת חול קל לגרום נזק למשטח המטופל, ניקוי קורוזיה כימי יגרום לזיהום סביבתי, וטיפול לא נכון יוביל לקורוזיה של פני הניקוי.
הופעתה של טכנולוגיית ניקוי הלייזר היא מהפכה בטכנולוגיית הניקוי. טכנולוגיית ניקוי הלייזר מנצלת את היתרונות של הלייזר כגון צפיפות אנרגיה גבוהה, דיוק גבוה והולכה יעילה. בהשוואה לטכנולוגיית ניקוי מסורתית, יש לה יתרונות ברורים ביעילות הניקוי, דיוק הניקוי, מיקום הניקוי וכו', והיא יכולה למנוע ביעילות את הבעיות הנגרמות מטכנולוגיות ניקוי כגון ניקוי קורוזיה כימי. זיהום סביבתי ולא יגרום נזק למצע.
עקרון ניקוי בלייזר
אז מהו ניקוי בלייזר? ניקוי בלייזר הוא תהליך של הסרת חומר ממשטחים מוצקים (או לפעמים נוזליים) באמצעות חשיפה לקרן לייזר. בשפעת לייזר נמוכה, החומר מחומם על ידי אנרגיית הלייזר הנספגת ומתנדף או מתנשא. בשפעת לייזר גבוהה, החומר הופך לעתים קרובות לפלזמה. בדרך כלל, ניקוי בלייזר כרוך בהסרת חומר בלייזר דופק, אך אם עוצמת הלייזר גבוהה מספיק, ניתן להשתמש בקרן לייזר גל מתמשכת כדי להסיר את החומר. לייזרים אולטרה סגול עמוק משמשים בעיקר עבור photoablation. אורך גל הלייזר המשמש לפוטואבלציה הוא כ-200 ננומטר. העומק שאליו נספגת אנרגיית הלייזר וכמות החומר המוסרת בפולס לייזר בודד תלוי בתכונות האופטיות של החומר וכן באורך הגל של הלייזר ובאורך הפולס. המסה הכוללת שהופסקה מהמטרה לכל דופק לייזר מכונה לעתים קרובות קצב האבלציה. מאפייני קרינת לייזר כגון קרן לייזר, מהירות סריקה וכיסוי קו הסריקה יכולים להשפיע באופן משמעותי על תהליך האבלציה.
יישום טכנולוגיית ניקוי לייזר
(1) שדה מוליכים למחצה
פרוסות מוליכים למחצה ומצעים אופטיים הם בעלי אותו תהליך בתהליך העיבוד, כלומר, חומר הגלם מעובד לצורה הנדרשת בצורת חיתוך, שחיקה וכו'. בתהליך זה מוחדרים מזהמים חלקיקים שקשה להסירם. וזיהום חוזר הוא בעיה רצינית. מזהמים על פני השטח של פרוסות מוליכים למחצה ישפיעו על איכות הדפסת המעגלים, ובכך יקצרו את חיי השירות של שבבי מוליכים למחצה. מזהמים על פני המצע האופטי ישפיעו על איכות המכשיר האופטי והציפוי, מה שעלול להוביל לאנרגיה לא אחידה ולקצר את חיי השירות. מכיוון שקל ניקוי יבש בלייזר לגרום לנזק משטח למצע, שיטת ניקוי זו משמשת לעתים רחוקות בניקוי פרוסות מוליכים למחצה ומצעים אופטיים, ולניקוי רטוב בלייזר וניקוי גלי הלם בלייזר פלזמה יש יישומים מוצלחים יותר בתחום זה. כמה חוקרים חקרו את השקיעה של אמייל מיוחד ברמת המיקרון על פני המצע האופטי החלק במיוחד כסרט דיאלקטרי, ולאחר מכן השתמשו בלייזר הדופק כדי לנקות אותו, והשפעת הניקוי הייתה טובה. למרות שחלקיקי הטומאה ליחידת שטח גדלו, גודל חלקיקי הטומאה ושטח הכיסוי ירדו שניהם באופן משמעותי. שיטה זו יכולה לנקות ביעילות חלקיקי מזהמים ברמת מיקרון על פני השטח של מצע אופטי חלק במיוחד.
(2) שדה חומר מתכת
בהשוואה לניקוי פרוסות מוליכים למחצה ומצעים אופטיים, ניקוי מזהמים על פני השטח של חומרי מתכת שייך לקטגוריית המאקרו. המזהמים על פני חומרי המתכת הם בעיקר שכבת תחמוצת (שכבת חלודה), שכבת צבע, ציפוי, חיבורים אחרים וכו'. לפי סוג המזהמים ניתן לחלק אותם למזהמים אורגניים (כגון שכבת צבע, ציפוי) ו מזהמים אנאורגניים (כגון שכבת חלודה). הניקוי של מזהמים על פני השטח של חומרי מתכת נועד בעיקר לעמוד בדרישות העיבוד או השימוש הבאים. לדוגמה, יש להסיר את שכבת התחמוצת בעובי של כ-10 מיקרומטר על פני השטח של חלקי סגסוגת טיטניום לפני הריתוך, ויש להסיר את ציפוי הצבע המקורי על פני העור במהלך שיפוץ מטוס כדי להקל על ריסוס מחדש. יש לנקות את תבנית צמיגי הגומי באופן קבוע על מנת להבטיח את ניקיון המשטח ולהבטיח את איכות הייצור ואת חיי התבנית. סף הנזק של חומרי מתכת גבוה מסף ניקוי הלייזר של מזהמי פני השטח שלו, וניתן להשיג אפקט ניקוי טוב יותר על ידי בחירה בלייזר הכוח הנכון, אשר היה בשל בתחומים מסוימים.
(3) שדה שרידי תרבות
בשל ההיסטוריה הארוכה שלהם, שרידי תרבות מתכת ושרידים תרבותיים מאבן יהיו מזהמים כמו אבק ודיו על המשטחים שלהם. יש לנקות את המזהמים הללו כדי לשחזר את השרידים התרבותיים. כאשר נייר כמו קליגרפיה וציור מאוחסן בצורה לא נכונה, עובש יגדל על פני השטח ויוצר פלאק. לוחות אלו משפיעים קשות על המראה המקורי של הנייר, במיוחד עבור נייר בעל ערך תרבותי או היסטורי גבוה, מה שישפיע על הערכתו והגנתו. כמה חוקרים חקרו את ההיתכנות של ניקוי בלייזר UV של לוחות עובש על נייר אורז. תוצאות הבדיקה הראו ששימוש בלייזר עם צפיפות אנרגיה של 3.2 J/mm2 לסריקת לוחות דקים יכול להסיר פלאקים דקים פעם אחת, ולסרוק פעמיים להסרת פלאקים. נקי, אבל אם אנרגיית הלייזר המשמשת גבוהה מדי, זה יפגע בנייר האורז בזמן הסרת הפלאק.
ניקוב
טכנולוגיית ניקוי בלייזר היא טכנולוגיה מתקדמת יחסית, בעלת סיכויי מחקר ויישום רחבים בתעופה וחלל, ציוד צבאי, אלקטרוניקה ותחומים מתקדמים נוספים. נכון לעכשיו, טכנולוגיית ניקוי הלייזר הייתה בשלה בתחומים מסוימים, הודות ליעילות הגבוהה, ידידותית לסביבה, אפקט ניקוי טוב ומאפיינים נוספים, גם תחום היישום שלה מתרחב בהדרגה. התפתחות טכנולוגיית הניקוי בלייזר לא רק בשלה בתחום הסרת הצבע, הסרת חלודה ויישומים נוספים, אלא גם ישנם דיווחים על שימוש בלייזר לניקוי שכבת התחמוצת על פני החוט בשנים האחרונות. הרחבה ויישום של תחומים קיימים ותחומים חדשים הם הבסיס לפיתוח טכנולוגיית ניקוי הלייזר. המחקר והפיתוח של ציוד ניקוי לייזר חדש ופיתוח ציוד ניקוי לייזר חדש יתבדלו ויפתחו מגוון פונקציות. בעתיד, ניתן להשיג ניקוי לייזר אוטומטי מלא גם על ידי שיתוף פעולה עם רובוטים תעשייתיים.
Guosheng Laser, כיצרנית מתמרי תדרים, מחויבת לספק ללקוחות פתרונות ניקוי איכותיים, ברמה גבוהה ויעילות גבוהה, לצד שירות מקיף. אם אתה מעוניין ללמוד עוד על מתמר התדרים והיישומים שלו, אל תהסס לפנות אלינו בכתובת bob@gshenglaser.com.