Các trường hợp ứng dụng máy làm sạch laser

Làm sạch laser các nguyên tắc cơ bản

Khi một chùm tia laser năng lượng cao chiếu xạ bề mặt của phôi, năng lượng photon được vật liệu hấp thụ và chuyển thành năng lượng nhiệt, làm cho vật liệu bề mặt nhanh chóng nóng lên để tan chảy hoặc thậm chí bốc hơi, dẫn đến bong tróc vi mô.

 

 

Giá trị cực đại cực cao, laser xung ngắn tác dụng lên phôi và bụi bẩn bề mặt, gỉ hoặc lớp phủ hấp thụ laser và bay hơi hoặc bóc ra ngay lập tức, trong khi chất nền hầu như không hấp thụ laser, đạt được hiệu quả của việc loại bỏ bụi bẩn bề mặt mà không làm hỏng chất nền.

Vật liệu bề mặt hấp thụ laser → phản ứng vật lý và hóa học → loại bỏ sản phẩm → bề mặt được làm sạch phản xạ laser

 

 

Các tính năng làm sạch laser

Tuy nhiên, làm sạch laser có thể giải quyết những vấn đề này

 

Môi trường bảo vệ- Không có thuốc thử hóa học, không có dung môi, tiếng ồn thấp

Hoạt động thuận tiện -- xử lý không tiếp xúc, di động và vận hành di động

Không có thiệt hại - chỉ loại bỏ các chất gây ô nhiễm bề mặt

Dễ dàng tự động hóa - Thuận tiện để tích hợp và hiệu quả cao

Bảo trì miễn phí, chi phí vận hành thấp - Thiết bị làm sạch laser không có bộ phận mặc

Hoạt động chọn lọc - Làm sạch tại chỗ của các khu vực địa phương

Chế độ đơn và đa chế độ là gì

Chế độ đơn đề cập đến tình huống Laser chỉ tạo ra một chế độ đầu ra laser trong quá trình hoạt động. Cường độ năng lượng của một chế độ duy nhất giảm dần từ trung tâm đến cạnh ngoài và dạng phân phối năng lượng là một đường cong Gaussian. Tia của nó được gọi là chùm Gaussian chế độ cơ bản. Đầu ra chùm tia laser bằng chế độ đơn có các đặc điểm của chất lượng chùm tia cao, đường kính chùm nhỏ, góc phân kỳ nhỏ và phân phối năng lượng gần với đường cong Gaussian lý tưởng. Ngoài ra, chế độ đơn có các đặc điểm tập trung tốt, với một điểm tập trung nhỏ và độ ổn định chế độ mạnh mẽ, làm cho nó phù hợp để làm sạch các kịch bản đòi hỏi phải loại bỏ mạnh mẽ, chẳng hạn như rỉ sét.

Hình hiển thị phân phối năng lượng của một chế độ duy nhất

Đầu ra điểm bằng laser đa chế độ thường được cấu tạo từ nhiều chế độ. Sự phân bố năng lượng trong vị trí tương đối đồng đều, và càng có nhiều chế độ, sự phân bố năng lượng càng đồng đều. Chùm tia của nó cũng được gọi là chùm tia phẳng. So với laser chế độ đơn, laser đa chế độ có chất lượng chùm kém hơn, góc phân kỳ lớn hơn, đòi hỏi một hệ thống quang có khẩu độ lớn hơn để truyền và có điểm tập trung lớn hơn so với laser chế độ đơn. Tuy nhiên, Multimode tương đối dễ dàng để đạt được năng lượng xung đơn lớn, công suất cực đại và công suất trung bình cao và phân phối năng lượng là đồng đều. Nó có nhiều lợi thế hơn trong các kịch bản trong đó làm sạch đòi hỏi ít thiệt hại hơn và hiệu quả cao, chẳng hạn như khuôn.

Hình cho thấy sơ đồ phân phối năng lượng đa chế độ

 

Sự khác biệt giữa chế độ đơn và đa chế độ

Laser đơn chế độ, do chất lượng chùm tia tuyệt vời của chúng, kích thước điểm điểm tập trung nhỏ và mật độ năng lượng cao, phù hợp để loại bỏ các chất gây ô nhiễm dính mạnh như rỉ sét màu xanh lá cây, và cũng áp dụng để làm sạch các vật liệu mỏng và các bộ phận chính xác nhạy cảm với đầu vào nhiệt. Tuy nhiên, do nồng độ quá mức của năng lượng đơn chế độ, một số thiệt hại có thể gây ra cho vật liệu cơ chất trong quá trình làm sạch.

Đối với các kịch bản như khuôn trong đó vật liệu cơ bản được yêu cầu vẫn không bị hư hại sau khi làm sạch, phải chọn laser đa chế độ. Sự phân bố năng lượng của dầm đa chế độ là đồng đều và công suất cực đại cao. Mật độ công suất cực đại có thể được kiểm soát cao hơn ngưỡng thiệt hại của các chất gây ô nhiễm và thấp hơn so với chất nền. Do đó, trong quá trình làm sạch, các chất gây ô nhiễm có thể được loại bỏ một cách hiệu quả mà không làm hỏng cấu trúc của bề mặt vật liệu. Ngoài ra, điểm tập trung của đa phương thức là lớn hơn. Đối với các kịch bản trong đó chế độ đơn và đa chế độ có thể đạt được hiệu ứng làm sạch giống nhau, hiệu quả làm sạch của đa phương thức thường cao hơn. Tuy nhiên, đối với các chất gây ô nhiễm tuân thủ mạnh mẽ, việc làm sạch laser đa chế độ có thể không đủ.

Cách thức	Đặc điểm chùm tia	Khả năng làm sạch	Hiệu quả làm sạch	Thiệt hại về chất nền	Kịch bản ứng dụng
Chế độ đơn	Mật độ năng lượng cao	Mạnh	Vừa phải	Đúng	Loại bỏ rỉ sét, v.v.
Đa chế độ	Phân phối năng lượng đồng đều	Vừa phải	Cao	Không/nhẹ	Khuôn, v.v.

Bảng cho thấy sự khác biệt giữa chế độ đơn và đa chế độ

 

 

 

 

Các trường hợp ứng dụng điển hình của việc làm sạch laser

1. Các trường hợp ứng dụng chính thức của việc làm sạch laser đơn chế độ

 

 

2. Các trường hợp ứng dụng chính thức của làm sạch laser đa chế độ