Tehnologia de curățare cu laser este adoptată de multe industrii ca metodă fără contact pentru îndepărtarea contaminanților de pe suprafețe.Mașini mobile de curățat cu lasersunt unități autonome care pot fi mutate în locația suprafețelor care necesită curățare și oferă un proces de curățare automatizat. Acest articol va examina modul în care funcționează tehnologiile de bază ale unei mașini mobile de curățare cu laser.
Ce este curățarea cu laser?
Curățarea cu laser utilizează impulsuri de lumină laser îndreptate către o suprafață pentru a îndepărta resturile, reziduurile, oxizii și acoperirile. Funcționează prin focalizarea fasciculului laser pentru a oferi o densitate mare de putere pe o dimensiune foarte mică a punctului. Acest lucru creează o micro-explozie care rupe legăturile care aderă contaminanții de suprafața subiacentă fără a deteriora suprafața în sine. Curățarea cu laser este foarte controlabilă și repetabilă.
Sunt disponibile diferite tehnici de curățare cu laser, în funcție de tipul de contaminant și de materialul de suprafață. Două dintre cele mai frecvente tehnici utilizate în unitățile mobile sunt ablația cu laser fotochimic și curățarea suprafeței cu laser în impulsuri.
Ablația cu laser fotochimic
Ablația fotochimică cu laser este o metodă de curățare cu laser care utilizează o lungime de undă laser specifică care este puternic absorbită de materialele contaminante prezente pe o suprafață, dar nu de materialul de suprafață subiacent. Acest lucru îl face o tehnică eficientă pentru îndepărtarea straturilor organice precum vopselele, uleiurile și reziduurile de carbon de pe suprafețele metalice și din beton.
În acest proces, fasciculul laser este îndreptat către suprafața de curățat, iar energia de la laser face ca contaminantul să se vaporizeze sau să se abat, lăsând în urmă o suprafață curată. Raza laser este focalizată atât de precis încât doar o zonă mică este afectată, permițând curățarea selectivă fără a deteriora materialul de dedesubt.
Procesul de ablație cu laser fotochimic funcționează pe principiul absorbției selective a luminii de către contaminant. Atunci când un fascicul laser de mare putere este îndreptat către o suprafață, energia este absorbită de contaminant, determinând-o să se încălzească și în cele din urmă să se vaporizeze. Lungimea de undă laser utilizată în această tehnică este aleasă pe baza proprietăților specifice ale contaminantului vizat.
Unul dintre avantajele ablației cu laser fotochimic este capacitatea sa de a obține rate ridicate de curățare în timp ce este blând cu suprafața de dedesubt. În plus, această tehnică produce reziduuri minime, făcând-o aplicabilă în domeniile în care curățenia este primordială, cum ar fi în industria aerospațială și a semiconductoarelor.
În general, ablația fotochimică cu laser este o tehnică eficientă pentru îndepărtarea materialelor organice de pe suprafețe fără a deteriora materialul de dedesubt. Aplicațiile sale sunt diverse și includ curățarea pieselor delicate din industria aerospațială, îndepărtarea vopselelor și acoperirilor din artefacte istorice și curățarea plachetelor semiconductoare.
Curățarea suprafețelor cu laser pulsat
Această tehnică concentrează impulsuri laser cu lungime de undă mai mică în durate de nanosecundă care creează unde de șoc care sparg legăturile care aderă contaminanții anorganici cum ar fi oxizi, solzi și săruri de pe suprafețe. Stratul superior de contaminant este vaporizat fără a deteriora suprafața de sub el.
Componentele cheie ale unei mașini mobile de curățat cu laser
Acum că ne-am uitat la modul în care laserele pot curăța suprafețele, haideți să examinăm modul în care această tehnologie este furnizată printr-o mașină de curățat mobilă:
- Sistem laser
Acesta constă din generatorul laser sau sursa de alimentare, convertorul media laser și capul aplicator laser. În cadrul generatorului laser, electricitatea stimulează mediul de amplificare (gaz, cristal sau semiconductor) să emită lumină laser coerentă. Convertorul media conține elemente optice precum lentile și oglinzi pentru a optimiza lungimea de undă laser și proprietățile fasciculului pentru curățare. Capul aplicatorului concentrează laserul pe suprafață pentru a oferi densitatea de putere necesară curățării.
- Sistem de mișcare
Aceasta include axe motorizate care poziționează și mișcă capul aplicatorului peste suprafață pentru a direcționa impulsurile laser pentru acoperirea completă a căii de curățare. Mișcarea poate fi asigurată de portaluri, roboți și sisteme de șine. Capacitățile de mișcare și gradele de libertate necesare sunt potrivite cu dimensiunea suprafeței, geometria și laturile accesibile.
- Unitate de răcire
Aceasta menține temperatura optimă de funcționare a generatorului laser și a capului aplicatorului. Managementul termic previne supraîncălzirea și asigură stabilitatea puterii laserului.
- Sistem de extracție a fumului
Acest sistem aspiră particulele și resturile gazoase generate în timpul curățării pentru a menține calitatea aerului pentru operatori. Filtrele HEPA captează particulele periculoase și contaminanții.
- Sistem de control
Acest lucru permite programarea și controlul parametrilor laser cum ar fi puterea, rata de repetiție a pulsului, timpul de așteptare și suprapunerea. De asemenea, controlează mișcarea pentru manipularea traseului de curățare și a distanței de focalizare a capului aplicatorului. Interfețele om-mașină precum ecranele tactile permit o operare intuitivă.
- Cadru și carcasă
Cadrul structural sau șasiul mașinii oferă puncte de montare pentru componente. Panourile carcasei asigură izolarea pentru siguranță și funcționare curată. Funcția de mobilitate poate fi activată prin montarea sistemului pe un cărucior, camion sau remorcă. Alimentarea și sursele autonome îi permit să funcționeze fără conexiune la utilități.
În rezumat, mașinile mobile de curățare cu laser integrează generatoare cu laser reglabile, sisteme de extracție a fumului, cadre de mișcare și interfețe de control pentru a oferi capabilități automate de curățare la fața locului pentru suprafețele și echipamentele industriale. Tehnologia laser fără contact curăță fără abrazivi, substanțe chimice sau deșeuri secundare. Cu tehnici adecvate corelate cu contaminanții și suprafețele, curățarea cu laser poate fi o soluție de întreținere extrem de eficientă în sectorul industrial, al infrastructurii, al patrimoniului cultural și al altor sectoare care au nevoie să restabilească performanța materialului, aspectul și longevitatea.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. este o întreprindere de înaltă tehnologie specializată în cercetare și dezvoltare, producție și vânzare de echipamente automate de placare cu laser, echipamente de placare cu laser de mare viteză, echipamente de stingere cu laser, echipamente de sudare cu laser și echipamente de imprimare 3D . Mașina noastră mobilă de curățat cu laser este rentabilă și vândută în țară și în străinătate. Dacă sunteți interesat de produsele noastre, vă rugăm să ne contactați labob@gshenglaser.com.
Referinte:
Gata, JF (1997). Aplicații industriale ale laserelor. Presa academica.
Cooper, M., Stafford, R. și Bergeson, S. (2010). Curățarea cu laser a operelor de artă contaminate: o prezentare generală. Heritage Science, 1(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/2050-7445-1-34
Pangovski, K., Sparkes, M. și Cairns, DR (2012). Curățarea cu laser a murdăriei industriale de biomasă. Journal of Laser Applications, 24(4), 042001. https://doi.org/10.2351/1.4712658
Kautek, W., Kruger, J., Lenzner, M., Sartania, S., Krause, V., & Lukac, N. (1999). Ablația cu laser a poluanților organici din apă prin radiația laser excimer UV în nanosecunde. Applied Surface Science, 138, 106-109. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(98)00352-5