Лазерная очистка — современный способ очистки поверхностей. Эта удивительная технология использует мощные лазерные лучи для высокоточного и контролируемого удаления грязи, старой краски и ржавчины с различных материалов. Лазер воздействует на нежелательный материал. При этом грязь или покрытие либо превращается в пар, либо отслаивается от поверхности, поскольку лазер нагревает их и очень быстро расширяет. Лазерная очистка более экологична, чем старые методы очистки. Эта технология позволяет очищать поверхности очень точно, не повреждая их.
Лазерная очистка теперь используется во многих отраслях. Компании, производящие самолёты, автомобили, электронику, и даже те, кто ремонтирует старые исторические предметы, обнаружили, что лазеры отлично подходят для очистки. Этот метод особенно эффективен для очистки оборудования для производства шин. Рабочие также используют его для снятия краски с самолётов и бережной очистки старых музейных экспонатов, требующих особого ухода.
До появления лазерной очистки люди использовали несколько других способов очистки:
1. Пескоструйная обработка предполагает очистку поверхностей мельчайшими частицами песка на высокой скорости. Хотя этот метод эффективен, он может поцарапать поверхность и создавать пыль, вредную для дыхания.
2. Химическая чистка использует специальные жидкости для разложения загрязнений. Эти химикаты могут нанести вред окружающей среде, а иногда и самим очищаемым предметам.
3. Ультразвуковая очистка создаёт мельчайшие пузырьки с помощью звуковых волн, которые вы не слышите. Этот щадящий метод хорошо подходит для небольших и деликатных предметов, но непрактичен для очистки крупных предметов.
4. Очистка сухим льдом осуществляется с помощью специальных аппаратов, распыляющих замороженный углекислый газ на загрязненные поверхности. Этот метод не оставляет следов, но эксплуатация оборудования обходится дорого.
Лазерная очистка имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами очистки. Эти полезные функции делают её лучшим выбором для многих задач:
Использование лазеров означает, что очищаемая поверхность не соприкасается с чем-либо. Лазерный луч удаляет грязь и старые покрытия, не царапая и не повреждая поверхность, что делает его идеальным для очистки ценных предметов. Этот метод не использует вредные химические вещества. Поскольку лазерная очистка не создаёт опасных отходов, она помогает защитить окружающую среду.
Лазеры позволяют очищать очень точные участки с высокой точностью. Процесс очистки со временем экономит деньги, поскольку расходуется меньше расходных материалов и требуется меньше рабочих.
Как работают лазерные очистители? Когда лазерный луч попадает на грязь или ржавчину, нежелательный материал поглощает энергию лазера. В результате грязь либо распадается, либо испаряется, либо быстро сгорает. Пользователи лазера могут регулировать мощность и продолжительность работы для достижения наилучших результатов.
Существует два основных способа очистки лазерами:
1. Первый способ использует только лазер. Короткие импульсы лазерного света воздействуют на загрязненную поверхность, заставляя грязь либо нагреваться и отскакивать, либо отскакивать от поверхности под действием лёгких вибраций. Этот метод хорошо подходит для сложных задач очистки.
2. Второй способ начинается с нанесения тонкого слоя жидкости на поверхность. При попадании лазера на это влажное покрытие жидкость превращается в пар с такой скоростью, что происходит небольшой взрыв. Этот небольшой взрыв помогает удалить грязь, не повреждая деликатные поверхности, которые могут быть повреждены прямым лазерным лучом.
· Производство компьютерных микросхем и электроники. Производство компьютерных микросхем требует исключительной чистоты. Малейшая пылинка может испортить эти хрупкие электронные компоненты, поэтому производители используют лазерную очистку для удаления мелких частиц без повреждения. Это способствует бесперебойной работе производственной линии. Специальные инструменты, такие как лазеры, обеспечивают идеальную чистоту каждой поверхности, что продлевает срок службы микросхем.
· Лазеры для обработки металла отлично подходят для очистки металла. Прежде чем маляры или сварщики смогут работать с металлическими поверхностями, им необходимо удалить ржавчину, грязь и старые покрытия с помощью мощных лазерных лучей, которые удаляют нежелательные материалы, не повреждая металл. Этот метод особенно эффективен для очистки самолётов, автомобилей и кораблей, где чистота поверхностей крайне важна для безопасности и качества.
· Авиационно- и автомобильная промышленность. Самолеты требуют особой осторожности при чистке. Лазерная очистка позволяет работникам безопасно удалять старую краску и грязь с деталей самолета, не ослабляя металл, что может быть опасно при неправильном выполнении. В автомобильной промышленности лазеры также используются для очистки пресс-форм для шин, повышения качества сварных швов и быстрого и безопасного удаления грязи с важных деталей двигателя.
· Сохранение произведений искусства и истории. Старые произведения искусства нуждаются в бережной чистке, чтобы оставаться в хорошем состоянии. Музейные работники используют лазеры для бережного удаления загрязнений и следов времени со старых статуй и картин, не рискуя повредить эти ценные экспонаты. Этот бережный метод очистки помог спасти множество старинных произведений искусства, которые могли бы быть испорчены более агрессивными методами очистки.
· Работа на заводах. На заводах лазерная очистка используется для поддержания бесперебойной работы оборудования. Этот современный метод очистки позволяет быстро удалять жир и грязь, что позволяет сократить время отключения оборудования во время уборки. Работники могут очищать детали более эффективно с помощью лазеров, что способствует лучшей работе оборудования и увеличению его срока службы.
Технология лазерной очистки: преимущества
Лазерная очистка меняет подходы к уборке во многих отраслях. Она использует мощные лучи света для удаления грязи, ржавчины и других нежелательных материалов с поверхностей. Этот новый способ очистки помогает защитить окружающую среду, не создавая вредных отходов. Технология работает за счёт бережного воздействия только на грязь, оставляя поверхность под ней абсолютно безопасной.
Лазерная очистка позволяет компаниям экономить деньги с течением времени. Установка оборудования поначалу обходится дорого, но впоследствии компаниям не придётся постоянно покупать чистящие средства и материалы. Лазерная очистка обеспечивает большую безопасность для рабочих, чем агрессивные химикаты. Эту технологию можно применять для обработки самых разных материалов и в самых разных отраслях: от очистки тяжёлого заводского оборудования до реставрации старинных произведений искусства.
Проблемы. Начало работы с лазерной очисткой может быть сложным. Оборудование стоит дорого, что затрудняет его приобретение для небольших компаний. Некоторые материалы плохо поддаются обработке лазерами, поэтому компаниям необходимо сначала провести их тестирование. Сотрудникам требуется специальное обучение для правильной работы с оборудованием. Лазерная очистка также может занять больше времени, чем обычные методы очистки при работе с крупными проектами.
Взгляд в будущее: всё больше компаний стремятся к более чистым и экологичным методам работы. Постоянно разрабатываются более совершенные системы лазерной очистки. Новые усовершенствования сделают технологию быстрее и дешевле в использовании. Вскоре эти системы могут найти применение в более широком спектре областей, например, для очистки медицинского оборудования или производства миниатюрных электронных деталей.
Подводя итоги. Лазерная очистка предлагает новый и более совершенный способ очистки. Эта технология даёт компаниям больше контроля и одновременно помогает защитить окружающую среду. Несмотря на некоторые проблемы, требующие решения, лазерная очистка продолжает совершенствоваться. Эта технология будет получать всё большее распространение по мере того, как всё больше компаний узнают о её преимуществах.
Компаниям следует изучить возможности лазерной очистки, прежде чем решиться на её использование. По мере того, как всё больше отраслей промышленности нуждаются в точных и экологичных методах очистки, эта технология будет приобретать всё большую значимость. Лазерная очистка будет совершенствоваться и находить новые применения в различных отраслях. Это достижение повлияет на то, как мы будем очищать вещи в будущем.
Лазерная очистка — полезный способ применения лазеров в машиностроении. Этот передовой метод основан на использовании концентрированной энергии лазера для нагрева загрязнений и нежелательных материалов на поверхностях, что позволяет им быстро отделиться от поверхности, расплавиться или перейти в газообразное состояние, создавая мощный очищающий эффект, способный справиться с различными типами загрязнений. Лазерная очистка выполняется быстро и безвредна для окружающей среды. Эта технология доказала свою эффективность при очистке пресс-форм для шин, удалении краски с самолетов и ремонте старых артефактов, требующих бережной реставрации.
Обычные методы очистки включают физическую очистку, такую как пескоструйная обработка и мойка под давлением, использование химикатов, использование звуковых волн и очистку сухим льдом. Эти различные методы очистки используются сегодня во многих отраслях промышленности и бизнеса. Пескоструйная очистка позволяет очищать металлические пятна, сглаживать шероховатости металла и удалять защитные покрытия с печатных плат с помощью различных типов чистящих средств. Химическая очистка используется повсеместно: от удаления масла и грязи с оборудования до очистки отложений в котлах и масляных трубах. Хотя эти устаревшие методы очистки хорошо работают и применяются уже давно, у них есть некоторые недостатки. Пескоструйная очистка может повредить очищаемые предметы, в то время как химическая очистка может быть вредна для окружающей среды и может повредить очищенную поверхность, если она не выполнена правильно.
Лазерная очистка полностью изменила наши представления об уборке. Этот новый метод использует преимущества сфокусированной энергии лазера, точного наведения и быстрого нагрева, обеспечивая лучшие результаты по сравнению со старыми методами очистки. Лазерная очистка во многих отношениях намного превосходит традиционные методы. По сравнению со старыми методами очистки, использующими химические вещества, лазерная очистка не наносит вреда окружающей среде и не повреждает очищаемую поверхность.
Что именно представляет собой лазерная чистка?
Когда вы направляете лазерный луч на загрязнение, он удаляет нежелательные частицы с твёрдых, а иногда и жидких поверхностей совершенно особым образом. Более слабый лазерный луч нагревает загрязнения до тех пор, пока они не превратятся в газ и не улетучатся. Более сильный лазерный луч превращает нежелательные частицы в сверхгорячий газ, называемый плазмой, который полностью удаляет их с поверхности.
Типы технологий лазерной очистки
1) Лазерная химическая очистка: Сухая лазерная очистка заключается в прямом воздействии импульсного лазерного излучения на заготовку, что приводит к поглощению энергии и повышению температуры подложки или поверхностных загрязнений, что приводит к тепловому расширению или тепловым вибрациям подложки, тем самым разделяя их. Этот метод можно условно разделить на два случая: в первом случае поверхностные загрязнения поглощают лазерное излучение и расширяются; во втором случае подложка поглощает лазерное излучение и создает тепловую вибрацию.
2) Лазерная мокрая очистка: перед воздействием импульсного лазера на очищаемую деталь наносится жидкая плёнка. Под воздействием лазера температура жидкой плёнки быстро повышается, и она испаряется. В момент испарения возникает ударная волна, которая воздействует на частицы загрязнения и заставляет их отслаиваться от подложки. Этот метод требует, чтобы подложка и жидкая плёнка не вступали в реакцию, поэтому спектр применяемых материалов ограничен.
Применение технологии лазерной очистки
Давайте поговорим об очистке компьютерных чипов и деталей из специального стекла. Эти детали проходят одни и те же этапы в процессе изготовления: резку и шлифовку, которые могут оставлять после себя крошечные частицы грязи. От этой грязи очень трудно избавиться, и она возвращается снова, сколько бы вы её ни чистили. Когда грязь попадает на компьютерные чипы, они работают хуже и служат меньше. Та же грязь может вызвать проблемы, попадая на детали из специального стекла, делая их менее прозрачными и изнашиваясь быстрее, чем следовало бы. Использование только лазеров для очистки этих деталей может легко повредить их. Вместо этого, некоторые добились большего успеха, используя сочетание методов лазерной очистки, особенно тот, который создает особые волны, отталкивающие грязь.
1) Полупроводниковое поле
Очистка полупроводниковых пластин и оптических подложек Полупроводниковые пластины и оптические подложки имеют одинаковый процесс в процессе обработки, то есть сырье обрабатывается в необходимую форму путем резки, шлифовки и т. д. В этом процессе вносятся загрязняющие частицы, которые трудно удалить и имеют серьезные проблемы повторного загрязнения. Загрязняющие вещества на поверхности полупроводниковых пластин влияют на качество печати печатных плат, тем самым сокращая срок службы полупроводниковых чипов. Загрязняющие вещества на поверхности оптических подложек влияют на качество оптических устройств и покрытий и могут вызвать неравномерную энергию и сократить срок службы. Поскольку лазерная сухая очистка может легко повредить поверхность подложки, этот метод очистки редко используется для очистки полупроводниковых пластин и оптических подложек. Лазерная очистка и очистка ударной волной лазерной плазмы имеют более успешное применение в этой области.
2) Поле металлического материала
Очистка поверхности металлических материалов По сравнению с очисткой полупроводниковых пластин и оптических подложек, загрязняющие вещества, очищаемые при очистке поверхности металлических материалов, относятся к макроскопической категории. Загрязняющие вещества на поверхности металлических материалов в основном включают в себя оксидный слой (слой ржавчины), слой краски, покрытие, другие прилипания и т. Д., Которые можно разделить на органические загрязнители (такие как слой краски, покрытие) и неорганические загрязнители (такие как слой ржавчины) в зависимости от типа загрязняющих веществ. Очистка загрязняющих веществ на поверхности металлических материалов в основном предназначена для удовлетворения требований последующей обработки или использования. Например, перед сваркой деталей из титанового сплава необходимо удалить оксидный слой толщиной около 10 мкм с поверхности материала. Во время капитального ремонта самолета необходимо удалить исходное лакокрасочное покрытие с поверхности обшивки для повторного распыления. Резиновые формы для шин необходимо регулярно очищать от прилипших к ним частиц резины, чтобы обеспечить чистоту поверхности и, таким образом, гарантировать качество производимых шин и срок службы формы. Степень повреждения металлических материалов превышает порог лазерной очистки поверхностных загрязнений. Выбор лазера соответствующей мощности позволяет добиться лучшего эффекта очистки.
3) Культурные реликвии
Очистка культурных реликвий и бумажных поверхностей. Металлические и каменные культурные реликвии имеют долгую историю, и на их поверхности могут появляться загрязнения, такие как грязь и чернильные пятна. Эти загрязнения необходимо очищать для восстановления культурных реликвий. Бумага, используемая для каллиграфии и живописи, при неправильном хранении покрывается плесенью и образует налёты. Эти налёты серьёзно портят первоначальный вид бумаги, особенно бумаги, представляющей высокую культурную или историческую ценность, что негативно сказывается на её ценности и сохранности.
В связи с растущими требованиями к экологичности, высокой точности и эффективности очистки, исследования, разработки и применение технологий лазерной очистки также привлекают всё большее внимание. В настоящее время лазерная очистка применяется в микроэлектронике, железнодорожном транспорте, авиации и реставрации культурных ценностей, но она по-прежнему сталкивается со многими проблемами в плане дальнейшего совершенствования сфер применения, масштабов и эффективности. Одним словом, перспективы развития лазерной очистки весьма обширны. В будущем она будет применяться во всё большем количестве областей, и по мере развития технологий и расширения доли рынка её масштабы и индустриализация будут и дальше расширяться.
В связи с растущими требованиями к экологичности, высокой точности и эффективности очистки, исследования, разработки и применение технологий лазерной очистки также привлекают всё большее внимание. В настоящее время лазерная очистка применяется в микроэлектронике, железнодорожном транспорте, авиации и реставрации культурных ценностей, но она по-прежнему сталкивается со многими проблемами в плане дальнейшего совершенствования сфер применения, масштабов и эффективности. Одним словом, перспективы развития лазерной очистки весьма обширны. В будущем она будет применяться во всё большем количестве областей, и по мере развития технологий и расширения доли рынка её масштабы и индустриализация будут и дальше расширяться.
Время публикации: 13 февраля 2025 г.
