Principio della pulizia al laser!

A metà degli anni ’80, scienziati come Beklemyshev e Allrn combinavano la tecnologia laser con la tecnologia di pulizia In base alle esigenze effettive di lavoro e svolgevano ricerche pertinenti. Da allora è nato il concetto tecnico di pulizia a laser. E’ noto che la forza di legame tra inquinanti e substrati è suddivisa in legami covalenti, doppi dipoli, capillari e forze del van der Waals. Se queste forze possono essere superate o distrutte, l’effetto di decontaminazione sarà raggiunto.

La pulizia mediante Laser utilizza le caratteristiche dei fasci Laser quali alta densità di energia, direzione controllabile e forte capacità di convergenza di distruggere la forza di legame tra inquinanti e substrati o di vaporizzare direttamente gli inquinanti per eliminarli, ridurre la forza di incollaggio tra inquinanti e substrati e ottenere così l’effetto di pulizia della superficie del pezzo da lavorare. Il diagramma principale della pulizia mediante laser è illustrato nella figura 1. Quando gli inquinanti sulla superficie del pezzo assorbono l’energia del laser, vaporizzano rapidamente o si espandono istantaneamente a causa del calore per superare la forza tra gli inquinanti e la superficie del substrato. A causa dell’aumento dell’energia termica, le particelle inquinanti vibrano e si staccano dalla superficie del substrato.

L’intero processo di pulitura a laser è suddiviso grosso modo in quattro fasi: decomposizione per gassificazione a laser, separazione a laser, espansione termica delle particelle inquinanti, vibrazioni della superficie del substrato e distacco degli inquinanti. Naturalmente, quando si applica la tecnologia di pulitura mediante laser, si dovrebbe prestare attenzione anche alla soglia di pulitura mediante laser dell’oggetto da pulire e si dovrebbe scegliere la lunghezza d’onda del laser appropriata per ottenere il migliore effetto di pulizia. La pulizia mediante Laser può cambiare la struttura dei grani e l’orientamento della superficie del substrato senza danneggiarla e può anche controllare la rugosità della superficie del substrato, migliorando in tal modo le prestazioni complessive della superficie del substrato. L’effetto di pulizia è influenzato principalmente da fattori quali le caratteristiche del fascio, i parametri fisici del substrato e dei materiali inquinanti e la capacità dell’inquinante di assorbire l’energia del fascio. Attualmente la tecnologia di pulitura mediante laser comprende tre metodi di pulitura: tecnologia di pulitura mediante laser a secco, tecnologia di pulitura mediante laser a umido e tecnologia mediante onde d’urto al plasma mediante laser.

1. La pulitura a secco con laser deve irradiare direttamente il pezzo da lavorare con laser pulsato per far sì che il substrato o gli inquinanti superficiali assorbano energia e aumentino la temperatura, con conseguente espansione termica o vibrazione termica del substrato, separando così i due elementi. Questo metodo è suddiviso grosso modo in due casi: uno è che gli inquinanti superficiali assorbono l’espansione del laser; L’altro è che il substrato assorbe il laser per generare vibrazioni termiche.

2. La pulizia a umido con laser consiste nel rivestire la superficie del pezzo prima che il laser ad impulsi irradii il pezzo da pulire. Sotto l’azione del laser, la temperatura della pellicola liquida aumenta rapidamente e vaporizza. Al momento della vaporizzazione si produce un’onda d’urto che agisce sulle particelle inquinanti e le fa cadere dal substrato. Questo metodo richiede che il substrato e la pellicola liquida non reagiscano, per cui la gamma di materiali di applicazione è limitata.

3. L’onda di shock al plasma del Laser è un’onda di shock al plasma sferica generata dalla rottura attraverso il mezzo dell’aria durante l’irraggiamento con Laser. L’onda d’urto agisce sulla superficie del substrato da pulire e rilascia energia per rimuovere gli inquinanti; Il laser non agisce sul substrato, quindi non danneggia il substrato. La tecnologia di pulitura mediante onde d’urto a plasma Laser può ora pulire gli inquinanti di particelle con particelle di dimensioni pari a decine di nanometri, e non c’è limite alla lunghezza d’onda del Laser.

Nella produzione effettiva occorre scegliere diversi metodi di prova e i relativi parametri In funzione delle esigenze di ottenere pezzi puliti di alta qualità. Nel processo di pulizia mediante laser, l’efficienza e la valutazione della qualità della pulizia superficiale sono criteri importanti per determinare la qualità della tecnologia di pulizia mediante laser.

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