Първо, принципът на лазерното почистване Промишлените тръбопроводи се използват в тръбните съоръжения на петролни, химически и други предприятия, включително тръби, вентили, тръбопроводи и т.н. Тръбите се използват широко в промишлената област и трябва да се обърне внимание на отстраняването на замърсявания в тръбите, когато се използват тръби. След почистване с вода под високо налягане или технология на свине се изисква пасивиране. След приключване на операцията по пасивиране тръбопроводът може да се съхранява дълго време от окисление. Понякога се изисква индустриално почистване, за да се поддържа оборудването. Окончателната операция по пасивация е критична и изисква пасивация веднага след приключване на предишната операция, за да се забави корозията на тръбата.
Лазерът има висока яркост, висока насоченост, висока монохроматичност и висока кохерентност, която не е сравнима с обикновените светлинни източници. С високата яркост на лазера, след фокусиране от обектива, той може да генерира десетки милиони градуса или дори десетки хиляди градусови температури близо до фокуса. Високата насоченост на лазера позволява лазерът да се транспортира ефективно на дълги разстояния. Монохроматичността на лазера е изключително висока и дължината на вълната е единична, което е добро за фокусиране и избор на дължина на вълната.
Лазерното почистване може да се раздели на две категории според механизма за почистване. Той използва чист субстрат (наричан още майка) и повърхностно закрепване (мръсотия), за да има много различен коефициент на поглъщане за определена дължина на вълната на лазерната енергия. , Лазерната енергия, излъчена към повърхността, се абсорбира предимно от повърхностните отлагания, така че се нагрява или изпарява, за да се изпари или мигновено се разширява, и се задвижва от парния поток, образуван на повърхността, за да се отдели от повърхността на обекта за почистване. цели. Субстратът не се поврежда от абсорбцията на лазерна светлина при тази дължина на вълната. За този тип лазерно почистване, изборът на подходяща дължина на вълната и контролиране на лазерната енергия е ключът към безопасно и ефективно почистване. Другият тип е метод за почистване, който не е чувствителен към разликата в коефициента на поглъщане на лазерната енергия между почистващата подложка и повърхностното прикрепване, или че субстратът е чувствителен към киселинните пари, образувани от покритието, или токсичното вещество се генерира след покритието се нагрява. , Този тип метод обикновено използва импулсен лазер с висока мощност и висока честота на повторение, за да повлияе на почистваната повърхност и преобразува част от лъча в звукови вълни. След като звуковата вълна удари по-ниската твърда повърхност, близката част и входящата звукова вълна, генерирана от лазера, са леко експлодирани, покритието е пулверизирано, пресовано в прах и след това отстранено от вакуумната помпа, а подлежащият субстрат не е повреден.
В сравнение с традиционните методи за почистване, като лазерно почистване, механично почистване с триене, течно твърдо въздействие и високочестотно ултразвуково почистване, лазерното почистване има очевидни предимства. Той е ефективен, бърз, с ниска цена, нисък топлинен товар и механично натоварване на основата, почистването е без нараняване; отпадъците могат да бъдат рециклирани, без замърсяване на околната среда; безопасни и надеждни, не уврежда здравето на операторите; многофункционален, може да отстрани различни разлики Дебелина, различен състав на покритието; лесно да се постигне автоматично управление на процеса на почистване, дистанционно дистанционно почистване.
Второ, методът на лазерното почистване
От метода за анализ, методът на лазерно почистване има четири вида 1 лазерни методи за сухо почистване, т.е. директна импулсна радиационна дезактивация с помощта на импулсен лазер; 2 метод на лазерно и течно фолио, т.е. първо поставяне на течен филм върху повърхността на субстрата и след това обеззаразяване с лазерно излъчване; 3 метод на лазер + инертен газ, т.е. по време на облъчването на лазера, инертният газ се продухва до повърхността на субстрата, а когато мръсотията се отлепи от повърхността, тя веднага се издухва от повърхността на газа до избягвайте повторното замърсяване и окисляване на повърхността; След като замърсяването се разхлаби, то се почиства с некорозионни химически методи. Понастоящем обикновено се използват първите три метода. Четвъртият метод се намира само в почистването на каменни артефакти.
Трето, прилагането на лазерно почистване
Каменните резби и каменни резби, като висококачественото изкуство от камък, се превърнаха в най-ранните приложения на лазерната технология за почистване поради изключително фината и крехка повърхностна структура. Установено е, че използването на лазери за отстраняване на замърсявания от повърхността на каменни артефакти има своите уникални предимства. Той може много точно да контролира движението на гредата върху сложни повърхности, като премахва мръсотията, без да уврежда артефактния камък. Например, през септември 1992 г. Световната организация за защита на културното наследство, организирана от Организацията на учебниците на Организацията на обединените нации, отбеляза 20-та годишнина на организацията и поправи известната английска катедрала Амиен. Красивият мрамор на Дева Мария на западната страна на градината на Амиенската катедрала е ключът към инженеринга. В едногодишния проект за поддръжка на Нотр Дам, персоналът по поддръжката използва лазера, за да премахне черния слой, който покрива модела на гравиране на мрамор с дебелина няколко милиметра. Оригиналният цвят на мраморната повърхност се отразява, което прави изящната резба отново. Славното. Например каменните резби на Insbrentier, една от най-важните колекции за камъни в Обединеното кралство, са почистени с лазер и имат същия ефект. Фигура 1 показва австрийски културни реликви, които почистват каменните резби на катедралата Св. Стефан в средата на 14-ти век с YAG лазер с шарнирни рамена.
Повърхността на камъка след лазерното почистване се наблюдава с електронен микроскоп. Установено е, че структурата на камъка след лазерното почистване не се променя, а повърхността, която трябва да се почисти, е гладка и плоска без увреждане. Това е напълно различно от повърхността, почистена чрез метода на разпръскване на микрочастици (метод на бластиране).
Увреждането на повърхностната структура на мрамора след почистването с микрочастици е неизбежно, особено за мраморните повърхности със съществуващите сулфатни везни. Наблюдението чрез електронна микроскопия също разкри, че свойствата на основния скален материал не са нито разградени, нито променени след лазерно облъчване. В момента работата по почистването на вар с лазер, повърхността на висококачествени каменни материали като мрамор се превърна в нов обещаващ бизнес проект. В допълнение към почистването на каменни материали, лазерното почистване има добър ефект при почистването на стъкло, кварц, метал, мухъл, зъби, стружки, електроди, магнитни глави, магнитни дискове и различни микроелектронни продукти. приложение.
Четвърто, анализ на ползата от почистване с лазер
Освен това, индустрията използва лазери за периодично почистване на формата, за да се гарантира качеството на продукта. Следното е пример за лазерно почистване на матрицата за гуми, за да се илюстрират икономическите ползи от лазерното почистване в сравнение с офлайн почистване и оборудване за почистване на сух лед. Технологията за лазерно почистване има очевидни предимства, бързо почистване, ниска интензивност на труда, без износване и без опасност за оператора. Въпреки това първоначалните инвестиции в оборудване са сравнително високи, достигайки $ 300,000 до $ 600,000. Следователно фабриката трябва да изготви план за връщане на пари в брой. Типичната JET лазерна система може да постигне възстановяване на инвестицията в рамките на 18 месеца. Потенциални ползи са по-късите времена на вулканизация, ниските разходи за труд, по-малкото износване на мухъл и по-ниските производствени разходи. Например, една машина с дневна мощност от 20 000 гуми трябва да се почиства веднъж дневно с 8 вулканизатора (16 модула). Предполага се, че 3 вулканизатора се почистват за смяна или 9 вулканизатора се почистват всеки ден (някои фабрики се почистват два пъти). Отстранете двете форми от машината за приятелска игра за офлайн почистване. Това отнема около 15 часа работа и 10 часа престой. Ако двете половини на формите се почистват с лазер, се изискват 3 часа работа и 3 часа престой. Почистването на вулканизатор спестява 14 часа работа и 7 часа престой. Предполага се също, че само 10 почиствания (5 комплекта машини за сярна сяра) и 5 пъти почистване в офлайн магазин ще доведат до огромна възвръщаемост със 70 часа работа и 35 часа престой на ден. Работният ден от 320 дни в годината може да увеличи броя на операциите с 22 400 часа и 11 200 часа годишно.
Разходите за ремонт и поддръжка на лазерното оборудване за почистване също трябва да бъдат взети под внимание. За почистване на лазерното огледало и отстраняване на остатъка, отложен върху филтъра, устройството трябва да се поддържа в продължение на 30 минути седмично, а основните компоненти трябва да се поправят за 60 минути на всеки 4 седмици. , Уредът се поддържа редовно и лазерната система се експлоатира на всеки 6 месеца в съответствие с изискванията на производителя. Повечето механични компоненти имат еднакъв живот като лазерната рамка за повече от 10 години, а някои лазерни компоненти изискват подмяна след около 3000 часа работа. Тези части могат да се сменят на място по време на рутинна профилактична поддръжка. Лазерната единица плюс едногодишната гаранция, включително подмяната на консумативи и предоставянето на типични резервни части, струва около $ 4 до $ 8 на час. Всички устройства са оборудвани с модем (модулатор), така че производителят може да предоставя дистанционни услуги.
Въз основа на горните фактори, общите икономически ползи от технологията за лазерно почистване са много важни.
V. Заключение
Процесите на лазерна обработка и рязане съществуват от много години, но лазерното почистване на повърхността е сравнително млада технология. Въпреки че този процес премахва всички органични материали (като отстраняване на дъвки), неговото използване при промишлено почистване едва наскоро започна. Смята се, че с разработването на лазери и непрекъснатото усъвършенстване на технологията за лазерно почистване ще се получават все повече приложения в различни области на почистване.
