Век след като професор Теодор Харолд Майман изобрети първия в света рубинен лазер, един след друг се появиха лазери, които могат да се използват в различни области. Прилагането на лазерната технология доведе до бързото развитие на науката и технологиите в областта на медицината, производството на оборудване, прецизното измерване и инженерството за повторно производство и ускори темпа на социалния прогрес.
През 80-те години на миналия век лазерните лъчи бяха облъчени върху замърсените части на някои предмети и облъчените вещества претърпяха серия от физични и химични процеси като вибрации, топене, изпаряване и изгаряне. Замърсителите на повърхността в крайна сметка се отделят от повърхността на предметите, постигайки отстраняване на замърсителите. Оттогава хората започнаха да изучават лазерното почистване. След десетилетия на развитие технологията за лазерно почистване премина от лабораторни изследвания към производствени приложения и различни машини за лазерно почистване постепенно навлязоха в редиците на модерното интелигентно производствено оборудване.
1. Сравнение на лазерното почистване и традиционните методи за почистване
Технологията за лазерно почистване се отнася до използването на високочестотни и високоенергийни лазерни импулси за облъчване на повърхността на детайла. Покриващият слой и замърсяващият слой могат незабавно да абсорбират фокусираната лазерна енергия, което кара маслото, ръждата или покритието на повърхността да се изпарят или отлепят незабавно и бързо и ефективно да отстранят повърхностните приставки или повърхностните покрития. Лазерни импулси с много кратко време на действие няма да повредят металната основа при подходящи параметри. Фигура 1 показва микроскопичните явления на лазерното почистване при различни механизми на обработка на газификация и фрагментация с микроудар.
В сравнение с традиционните методи за почистване, лазерното почистване има някои предимства, които традиционните методи за почистване не могат да постигнат. Лазерното почистване е безконтактен метод за почистване, който причинява малко увреждане на основата. Има висока гъвкавост, стабилност и характеристики на автоматизация, добро качество на почистване, висока прецизност и защита на околната среда. Това е "зелено" автоматизирано почистващо оборудване. Таблица 1 сравнява различни методи за почистване.
2. Състав на система за лазерно почистване
Въпреки че почистващото оборудване е различно, основните компоненти са основно сходни, включително компютърна система за управление, лазерна система, система за регулиране на лъча и т.н., вижте Фигура 2. В допълнение, част от поддържащото оборудване също е включено: като система за отстраняване на прах и пречистване , манипулатор, лазерно индуциран спектрометър за пробив (LIBS), система за визуално позициониране и система за термично изображение.
По време на почистването компютърната система играе основна комуникационна роля, която управлява лазера и системата за регулиране на оптичния път едновременно. Лазерният лъч се предава от оптично влакно и влиза в системата за регулиране на лъча. След като лъчът се фокусира, диаметърът на петното достига много малък размер и действа редовно върху повърхността на металния почистващ детайл.
3. Широко приложение на технологията за лазерно почистване
Лазерното почистване се използва като почистващ процес в индустриалното производство, който може ефективно да премахне ръжда, мръсотия, боя, въглеродни отлагания и различни покрития. Използва се широко в различни области като космическото пространство, железопътните превозни средства, микроелектрониката, защитата на културни реликви и медицинско лечение, както е показано на фигура
4.Почистване преди и след заваряване
Технологията за лазерно почистване може да се използва широко при почистване преди и след заваряване на метални материали като алуминиеви сплави, титанови сплави, неръждаема стомана и високотемпературни сплави, което може ефективно да предотврати генерирането на дефекти като включвания и пори. След заваряване може да се използва и за почистване от окисление след заваряване, така че оксидният слой, генериран по време на процеса на заваряване, да може да бъде отстранен отново, за да се възстанови металният блясък.
Технологията за лазерно почистване беше използвана за локално почистване на анодния оксиден филм от алуминиева сплав и почистената тестова плоча за заваряване беше челно заварена. Качеството на заваръчния шев беше оценено чрез детекция на рентгенови лъчи и металографската структура беше наблюдавана и анализирана. Ефектът от отстраняването на оксидния филм върху ефективността на заварката беше тестван чрез тест за опън при стайна температура. Както е показано на фигура 4, резултатите показват, че анодният оксиден филм е напълно почистен, якостта на опън на съединението от алуминиева сплав, почистено с лазер, е 298~303 MPa, а удължението на опън при скъсване е 6,2%~6,5%. Диапазонът на производителност на лазерно почистения заваръчен шев е в съответствие с този на механично остъргания заваръчен шев. Th
