Сүүлийн жилүүдэд лазер цэвэрлэгээ нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийн салбарт судалгааны халуун цэгүүдийн нэг болсон бөгөөд судалгаа нь үйл явц, онол, тоног төхөөрөмж, хэрэглээг хамардаг.Аж үйлдвэрийн хэрэглээнд лазер цэвэрлэх технологи нь ган, хөнгөн цагаан, титан, шил, нийлмэл материал гэх мэт олон төрлийн субстратын гадаргууг найдвартай цэвэрлэж, сансар судлал, нисэх онгоц, далайн тээвэр, өндөр хурдны салбарт ашиглах боломжтой болсон. төмөр зам, автомашин, хөгц, цөмийн эрчим хүч, далайн болон бусад салбарууд.
1960-аад оноос эхэлсэн лазер цэвэрлэгээний технологи нь цэвэрлэх үр дүнтэй, өргөн цар хүрээтэй, өндөр нарийвчлалтай, хүрэлцэхгүй, хүртээмжтэй зэрэг давуу талтай.Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл, үйлдвэрлэл, засвар үйлчилгээ болон бусад салбарт өргөн цар хүрээтэй хэрэглээний хэтийн төлөвтэй, уламжлалт цэвэрлэгээний аргыг хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн орлож, 21-р зууны ногоон цэвэрлэгээний хамгийн ирээдүйтэй технологи болох төлөвтэй байна.
Лазер цэвэрлэх арга
Лазер цэвэрлэх үйл явц нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд янз бүрийн материалыг зайлуулах механизмыг хамардаг бөгөөд лазераар цэвэрлэх аргын хувьд цэвэрлэх үйл явц нь янз бүрийн механизмууд нэгэн зэрэг байж болох бөгөөд энэ нь лазер болон материалын харилцан үйлчлэлээс шалтгаална. материалын гадаргууг арилгах, задрах, ионжуулах, задрах, хайлах, шатаах, уурших, чичиргээ, шүрших, тэлэх, агшилт, дэлбэрэлт, хальслах, цутгах болон бусад физик, химийн өөрчлөлтүүд.үйл явц.
Одоогийн байдлаар лазер цэвэрлэх ердийн аргууд нь голчлон гурван арга байдаг: лазераар цэвэрлэх, шингэн хальсаар цэвэрлэх лазер цэвэрлэх, лазерын цохилтын долгионоор цэвэрлэх.
Лазер арилгах арга
Үндсэн арга зүйн механизмууд нь дулааны тэлэлт, ууршилт, аблаци ба фазын тэсрэлт юм.Лазер нь субстратын гадаргуугаас зайлуулах материалд шууд үйлчилдэг бөгөөд орчны нөхцөл нь агаар, ховордсон хий эсвэл вакуум байж болно.Ашиглалтын нөхцөл нь энгийн бөгөөд янз бүрийн бүрээс, будаг, тоосонцор эсвэл шороог арилгахад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.Доорх диаграммд лазераар арилгах аргын процессын диаграммыг харуулав.
Материалын гадаргуу дээр лазер туяа хийх үед субстрат болон цэвэрлэгээний материалууд нь анхны дулааны тэлэлт юм.Цэвэрлэгээний материалтай лазерын харилцан үйлчлэлийн хугацаа нэмэгдэхийн хэрээр температур нь цэвэрлэгээний материалын хөндийн босгоос доогуур байвал цэвэрлэгээний материал нь зөвхөн физик өөрчлөлтийн процесс, цэвэрлэгээний материал ба субстратын дулааны тэлэлтийн коэффициент хоорондын ялгаа нь интерфэйс дээр даралт үүсгэдэг. , цэвэрлэгээний материалыг нугалах, субстратын гадаргуугаас урах, хагарах, механик хугарал, чичиргээт бутлах гэх мэт цэвэрлэгээний материалыг тийрэлтэт онгоцоор зайлуулж эсвэл субстратын гадаргууг хуулж авна.
Температур нь цэвэрлэгээний материалын хийжүүлэх босго температураас өндөр байвал хоёр нөхцөл байдал үүснэ: 1) цэвэрлэгээний материалын абляцийн босго нь субстратаас бага;2) цэвэрлэх материалын абляцийн босго нь субстратаас их байна.
Цэвэрлэгээний материалын эдгээр хоёр тохиолдол нь хайлах, хөндийгөөс ангижрах, салгах болон бусад физик-химийн өөрчлөлтүүд, цэвэрлэх механизм нь дулааны нөлөөллөөс гадна илүү төвөгтэй, мөн молекулын холбоо тасрах, цэвэрлэгээний материалын задрал, задрал, үе шат зэрэг цэвэрлэгээний материал, субстратуудыг агуулж болно. дэлбэрэлт, цэвэрлэгээний материалыг хийжүүлэх агшин зуурын ионжуулалт, плазм үүсэх.
(1)Шингэн хальсны тусламжтайгаар лазераар цэвэрлэх
Аргын механизм нь голчлон шингэн хальс буцалгах ууршилт, чичиргээ гэх мэт .. Лазер абляци цэвэрлэх үйл явц дахь нөлөөллийн даралтын дутмаг байдлыг нөхөх зорилгоор тохирох лазер долгионы уртыг сонгох хэрэгцээг ашиглах нь арилгахад ашиглаж болно. зарим нь цэвэрлэх объектыг арилгахад илүү хэцүү байдаг.
Доорх зурагт үзүүлснээр шингэн хальсыг (ус, этилийн спирт эсвэл бусад шингэн) цэвэрлэх объектын гадаргуу дээр урьдчилан хучиж, дараа нь лазераар цацруулна.Шингэн хальс нь лазерын энергийг шингээж, шингэн зөөвөрлөгчийн хүчтэй тэсрэлт, буцалж буй шингэний өндөр хурдтай хөдөлгөөн, гадаргууг цэвэрлэх материал руу эрчим хүч дамжуулах, өндөр түр зуурын тэсрэх хүч нь гадаргуугийн шороог цэвэрлэхэд хангалттай.
Шингэн хальсны тусламжтайгаар лазер цэвэрлэх арга нь хоёр сул талтай.
Үйл явц нь төвөгтэй бөгөөд үйл явцыг хянахад хэцүү байдаг.
Шингэн хальсыг хэрэглэснээр цэвэрлэсний дараа субстратын гадаргуугийн химийн найрлага өөрчлөгдөж, шинэ бодис үүсгэхэд хялбар байдаг.
(1)Лазер шок долгионы төрлийн цэвэрлэх арга
Процессын арга, механизм нь эхний хоёроос эрс ялгаатай, механизм нь голчлон цочролын долгионы хүчийг зайлуулах, цэвэрлэх объектууд нь голчлон бөөмс, голчлон тоосонцорыг (дэд микрон эсвэл нано хэмжээст) зайлуулах зориулалттай.Процессын шаардлага нь агаарыг ионжуулах чадварыг баталгаажуулахын тулд маш хатуу бөгөөд лазер ба субстрат хоорондын зайг хадгалахын тулд нөлөөллийн хүчний тоосонцор дээр үзүүлэх нөлөө хангалттай их байна.
Лазерын цохилтын долгионыг цэвэрлэх үйл явцын бүдүүвч диаграммыг доор үзүүлэв, лазер нь субстратын гадаргуугийн чиглэлтэй параллель, субстраттай холбоо барихгүй.Лазерын гаралтын ойролцоох бөөмс рүү лазерын фокусыг тохируулахын тулд ажлын хэсэг эсвэл лазерын толгойг хөдөлгөж, агаарын иончлолын үзэгдлийн гол цэг тохиолдож, цочролын долгион, цочролын долгион нь бөмбөрцөг тэлэлтийн хурдацтай тэлэлтэд хүрч, контакт хүртэл сунгагдах болно. тоосонцортой.Бөөм дээрх цочролын долгионы хөндлөн бүрэлдэхүүн хэсгийн момент нь тууш бүрэлдэхүүн хэсгийн момент ба бөөмийн наалдамхай хүчнээс их байвал бөөмийг өнхрүүлэн арилгана.
Лазер цэвэрлэх технологи
Лазер цэвэрлэх механизм нь голчлон объектын гадаргуу дээр лазер энерги шингээх, эсвэл ууршуулах, дэгдэмхийлэх, эсвэл агшин зуурын дулааны тэлэлт зэрэгт суурилдаг бөгөөд ингэснээр гадаргуу дээрх хэсгүүдийн шингээлтийг даван туулж, объектыг гадаргуугаас гаргаж, дараа нь үр дүнд хүрэх болно. цэвэрлэх зорилго.
Ойролцоогоор дүгнэвэл: 1. лазерын уурын задрал, 2. лазер хөрс хуулалт, 3. шороон хэсгүүдийн дулааны тэлэлт, 4. субстратын гадаргуугийн чичиргээ, бөөмийн чичиргээ дөрвөн тал.
Уламжлалт цэвэрлэгээний процесстой харьцуулахад лазер цэвэрлэх технологи нь дараах шинж чанартай байдаг.
1. Энэ нь "хуурай" цэвэрлэгээ бөгөөд цэвэрлэгээний уусмал болон бусад химийн уусмалгүй, цэвэр байдал нь химийн цэвэрлэгээний процессоос хамаагүй өндөр байдаг.
2. Шороог арилгах хамрах хүрээ, хэрэглэх боломжтой субстратын хүрээ маш өргөн бөгөөд
3. Лазер үйл явцын параметрүүдийг зохицуулах замаар, бохирдуулагчийг үр дүнтэй зайлуулах үндсэн дээр субстратын гадаргууг гэмтээж чадахгүй, шинэ юм шиг гадаргуу юм.
4. Лазер цэвэрлэгээ хялбар автомат ажиллагаатай байж болно.
5. Лазераар ариутгах төхөөрөмжийг удаан хугацаагаар ашиглах боломжтой, ашиглалтын зардал бага.
6. Лазер цэвэрлэгээний технологи нь: ногоон: цэвэрлэх үйл явц, хог хаягдлыг арилгах хатуу нунтаг, жижиг хэмжээтэй, хадгалахад хялбар, үндсэндээ байгаль орчныг бохирдуулахгүй.
1980-аад онд хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн хурдацтай хөгжил нь цахиур хавтанцарын гадаргуу дээрх бохирдлын тоосонцорыг цэвэрлэх технологид илүү өндөр шаардлага тавьж, гол цэг нь бичил хэсгүүд болон субстратын бохирдлыг даван туулах явдал юм. Уламжлалт химийн цэвэрлэгээ, механик цэвэрлэгээ, хэт авианы цэвэрлэгээний аргууд нь эрэлт хэрэгцээг хангаж чадахгүй байгаа бөгөөд лазер цэвэрлэгээ нь бохирдлын ийм асуудлыг шийдэж чадна, холбогдох судалгаа, хэрэглээ хурдацтай хөгжиж байна.
1987 онд лазераар цэвэрлэх патентын өргөдөл анх гарч ирэв.1990-ээд онд Запка маскны гадаргуугаас бичил тоосонцорыг арилгахын тулд хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх процесст лазер цэвэрлэх технологийг амжилттай нэвтрүүлж, лазер цэвэрлэх технологийг үйлдвэрлэлийн салбарт эртнээс хэрэгжүүлсэн.1995 онд судлаачид онгоцны их биений будгийг арилгахын тулд 2 кВт-ын TEA-CO2 лазер ашигласан.
21-р зуунд орсны дараа хэт богино импульсийн лазерыг өндөр хурдтай хөгжүүлснээр дотоод, гадаадын судалгаа, лазер цэвэрлэх технологийн хэрэглээ аажмаар нэмэгдэж, металл материалын гадаргуу дээр анхаарлаа төвлөрүүлж, гадаадын ердийн хэрэглээ нь онгоцны их биений будгийг арилгах, хөгц арилгах явдал юм. гагнуурын өмнө гадаргуугийн тос арилгах, хөдөлгүүрийн дотоод нүүрстөрөгчийг зайлуулах, үений гадаргууг цэвэрлэх.АНУ-ын Эдисон Гагнуурын Хүрээлэн FG16 байлдааны онгоцыг лазераар цэвэрлэж, лазерын хүч 1 кВт, цэвэрлэгээний хэмжээ минутанд 2.36 см3 байна.
Дэвшилтэт нийлмэл эд ангиудын лазер будгийг арилгах судалгаа, хэрэглээ нь гол халуун цэг гэдгийг дурдах нь зүйтэй.АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн хүчний HG53, HG56 нисдэг тэрэгний сэнсний ир, F16 сөнөөгч онгоцны хавтгай сүүл болон бусад нийлмэл гадаргууг лазераар будах зориулалттай, харин Хятадын нийлмэл материалыг онгоцны хэрэглээнд хожуу нэвтрүүлсэн тул ийм судалгаа үндсэндээ хоосон байна.
Түүнчлэн үений бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд цавуугаар наахаас өмнө үений гадаргууг CFRP нийлмэл аргаар эмчлэхэд лазераар цэвэрлэх технологийг ашиглах нь мөн өнөөгийн судалгааны нэг сэдэв юм.хөнгөн хөнгөн цагаан хайлшин хаалганы хүрээний исэл хальсны гадаргууг цэвэрлэх шилэн лазер цэвэрлэх төхөөрөмжөөр хангахын тулд лазер компанийг Audi TT автомашины үйлдвэрлэлийн шугамд тохируулна.Rolls G Royce UK нь титан хөдөлгүүрийн эд ангиудын гадаргуу дээрх оксидын хальсыг цэвэрлэхийн тулд лазер цэвэрлэгээг ашигласан.
Сүүлийн хоёр жилийн хугацаанд лазераар цэвэрлэх технологи хурдацтай хөгжиж, лазераар цэвэрлэх үйл явцын параметрүүд, цэвэрлэх механизм, цэвэрлэгээний объектын судалгаа эсвэл судалгааны хэрэглээ асар их ахиц дэвшил гарсан.Лазер цэвэрлэх технологи нь маш их онолын судалгаа хийсний дараа судалгааны гол зорилго нь судалгааг ашиглах, ирээдүйтэй үр дүнг ашиглахад байнга чиглэгддэг.Цаашид соёлын дурсгалт зүйл, урлагийн бүтээлийг хамгаалахад лазераар цэвэрлэх технологийг илүү өргөнөөр ашиглах бөгөөд зах зээл нь маш өргөн.Шинжлэх ухаан, технологи хөгжихийн хэрээр лазер цэвэрлэх технологийг үйлдвэрлэлд хэрэглэх нь бодит ажил болж, хэрэглээний цар хүрээ улам бүр өргөжиж байна.
Maven лазер автоматжуулалтын компани нь лазерын үйлдвэрлэлд 14 жилийн турш анхаарлаа хандуулж, бид лазер тэмдэглэгээний чиглэлээр мэргэшсэн, бид машины кабинетийн лазер цэвэрлэх машин, троллейбусны лазер цэвэрлэх машин, үүргэвчний лазер цэвэрлэх машин, нэг лазер цэвэрлэх машинтай. лазер гагнуурын машин, лазер хайчлах машин, лазер тэмдэглэгээний сийлбэр хийх машин, хэрэв та манай машиныг сонирхож байвал биднийг дагаж, бидэнтэй чөлөөтэй холбогдоорой.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 11-р сарын 14-ний өдөр
