Τι είναι ο καθαρισμός με λέιζερ; | Πλεονεκτήματα | 2 Σημαντικοί τύποι | Χρήσεις

ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ LASER

Τι είναι ο καθαρισμός με λέιζερ;

Ο καθαρισμός με λέιζερ ή ο καθαρισμός επιφάνειας λέιζερ αναφέρεται στην τεχνική χρήσης του φαινομένου ακτινοβόλησης λέιζερ για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών και των ρύπων από την επιφάνεια ενός υλικού. Η διαδικασία ψύξης με λέιζερ περιλαμβάνει την αφαίρεση ενός λεπτού ανώτερου στρώματος του δεδομένου υλικού για την πλήρη απαλλαγή των επιφανειακών ρύπων.

Γενικά, η διαδικασία καθαρισμού επιφανειών λέιζερ απαιτεί μια δέσμη λέιζερ πολύ υψηλής ισχύος με πολύ σύντομους παλμούς λέιζερ.

καθαρισμός με λέιζερ
Μια βιομηχανική μηχανή καθαρισμού λέιζερ. Πηγή εικόνας: OptolaIndustrinė lazerinio valymo angarangaCC BY-SA 4.0

Περιεχόμενα

Πώς λειτουργεί ο καθαρισμός με λέιζερ;

Ο καθαρισμός με λέιζερ περιλαμβάνει τη χρήση φαινομένου ακτινοβόλησης λέιζερ για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών και των ρύπων από την επιφάνεια ενός υλικού. Επιλέγεται ένα λέιζερ υψηλής ισχύος με σύντομους παλμούς λέιζερ. Η ενέργεια λέιζερ κατευθύνεται για να αφαιρεθεί το ανώτερο στρώμα του υλικού. Ενώ ένα μέρος των ρύπων και των ακαθαρσιών εξατμίζεται μετά τη διαδικασία αφαίρεσης, μερικά παραμένουν ως σωματιδιακή σκόνη. Αυτή η σκόνη μπορεί στη συνέχεια να συλλεχθεί στο σύστημα διήθησης αργότερα. Αυτή η διαδικασία αφαίρεσης επαναλαμβάνεται έως ότου αφαιρεθεί το απαιτούμενο πάχος του άνω στρώματος του υλικού.

Ποιοι είναι οι τύποι διαδικασιών καθαρισμού λέιζερ;

Οι διαδικασίες καθαρισμού με λέιζερ μπορούν να χωριστούν σε δύο διαφορετικούς τύπους:

Αφαίρεση επιστρώματος:

Αυτός ο τύπος καθαρισμού επιφάνειας λέιζερ, όπως υποδηλώνει το όνομα, αναφέρεται στην απομάκρυνση ακαθαρσιών και ρύπων από την επιφάνεια ενός υλικού με τη βοήθεια των λέιζερ. Σε αυτήν τη διαδικασία, η χημική και φυσική σύνθεση του στρώματος ακαθαρσίας είναι σημαντικά διαφορετική από εκείνη του υποστρώματος. Το οργανικό υλικό απορροφά το φως λέιζερ ενώ το μη οργανικό υπόστρωμα δεν επηρεάζεται με κανέναν τρόπο. Δεν παρατηρείται μηχανική, χημική ή φυσική αλλαγή στο υπόστρωμα. Παραδείγματα εφαρμογής αυτής της διαδικασίας περιλαμβάνουν χρώμα, επίστρωση από καουτσούκ και μόνωση.

Απολύμανση επιφάνειας λέιζερ:

Η διαδικασία απολύμανσης της επιφάνειας με λέιζερ περιλαμβάνει την απομάκρυνση των ρύπων και των ακαθαρσιών που υπάρχουν βαθιά μέσα στην επιφάνεια του δεδομένου υλικού. Αυτή η διαδικασία αφαιρεί φυσικά ολόκληρο το άνω στρώμα του υλικού. Παραδείγματα εφαρμογής αυτής της διαδικασίας περιλαμβάνουν την αφαίρεση συγκεκριμένων ραδιενεργών στρωμάτων με τη βοήθεια του λέιζερ τεχνική.

Αφαίρεση λέιζερ σε μια λύση. πηγή εικόνας: ΣαχχκόΛάσσηCC BY-SA 4.0

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του καθαρισμού με λέιζερ;

Τα πλεονεκτήματα του καθαρισμού επιφάνειας λέιζερ είναι:

  • Ο καθαρισμός επιφανειών με λέιζερ είναι μια διαδικασία χωρίς επαφή, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικά βολικό για εφαρμογή.
  • Ο καθαρισμός επιφανειών με λέιζερ δεν περιλαμβάνει τη χρήση λειαντικών ή κακών χημικών.
  • Ο καθαρισμός της επιφάνειας με λέιζερ δεν παράγει καμία μορφή δευτερευόντων αποβλήτων.
  • Ο καθαρισμός της επιφάνειας με λέιζερ επιτρέπει την αφαίρεση λεπτών στρωμάτων χωρίς συμβιβασμούς με τη δομή ή το σχήμα του υλικού.
  • Ο καθαρισμός της επιφάνειας με λέιζερ δεν προκαλεί καμία χημική, φυσική ή μηχανική αλλαγή στο υπόστρωμα.
  • Ο καθαρισμός της επιφάνειας με λέιζερ μπορεί να γίνει από μηχανήματα και ρομπότ, εξαλείφοντας τον κίνδυνο έκθεσης των εργαζομένων σε ακτινοβολία.
  • Ο καθαρισμός επιφανειών με λέιζερ είναι μια ευέλικτη τεχνική.

Ποιες είναι οι χρήσεις του καθαρισμού με λέιζερ;

  • Ο καθαρισμός της επιφάνειας με λέιζερ χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς σήμερα. Χρησιμοποιείται τόσο σε μακροοικονομικές όσο και σε μεγάλες βιομηχανίες για διάφορους σκοπούς καθαρισμού. Οι ακαθαρσίες όπως σκόνη, βαφές, ραδιενεργά στοιχεία κ.λπ. αφαιρούνται με λέιζερ.
  • Στην ηλεκτρονική βιομηχανία, ο καθαρισμός επιφανειών με λέιζερ χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό των περιοχών επαφής των ταψιών και των βουλωμάτων και επίσης για την αφαίρεση της μόνωσης από ηλεκτρικά καλώδια.
  • Στη βιομηχανία καουτσούκ, τα λέιζερ χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό της επιφάνειας από καουτσούκ ή καλούπια ελαστικών. Σε ορισμένα υλικά η χρήση χημικών είναι αδύνατη για τον καθαρισμό. Ο καθαρισμός με λέιζερ αποδεικνύεται χρήσιμος για τέτοια υλικά.
  • Η αφαίρεση των στρωμάτων βαφής από κτίρια, αεροσκάφη, πλοία, αυτοκίνητα κ.λπ. περιλαμβάνει επίσης την εφαρμογή καθαρισμού επιφανειών με λέιζερ.
  • Ο λεπτός καθαρισμός στα μικροτσίπ πραγματοποιείται επίσης με λέιζερ. Ο καθαρισμός της επιφάνειας με λέιζερ είναι επίσης μια κοινή μέθοδος αφαίρεσης σκουριάς, λαδιού και λιπών.
Αφαίρεση ακανόνιστης επιφάνειας με χρήση λέιζερ. Πηγή εικόνας: Travis BrashearsΑφαίρεση λέιζερ από αστεροειδές δείγμαCC-BY 4.0

Τι είδους λέιζερ χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό με λέιζερ;

Γενικά, τα οπτικά λέιζερ υψηλής ισχύος χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό της επιφάνειας λέιζερ. Τα λέιζερ ινών παράγουν και κατευθύνουν το φως λέιζερ χρησιμοποιώντας ένα εύκαμπτο μέσο που επιτρέπει καλύτερη και ευκολότερη μεταφορά της δέσμης φωτός στον απαιτούμενο προορισμό της. Η απόδοση ισχύος των λέιζερ με οπτική ίνα είναι υψηλότερη από τους άλλους τύπους λέιζερ. Η υψηλή αναλογία επιφάνειας προς όγκο αυτών των παραλλαγών λέιζερ παρέχει συνεχή ισχύ εξόδου της κλίμακας κιλοβάτ μαζί με αποτελεσματική ψύξη. Ο κυματοδηγός οπτικών ινών συμβάλλει στη μείωση της παραμόρφωσης της οπτικής διαδρομής λόγω θερμικών ζητημάτων. Τα λέιζερ οπτικών ινών έχουν γενικά πιο συμπαγή σχεδίαση σε σύγκριση με τα λέιζερ αερίου ή στερεάς κατάστασης (της ίδιας ισχύος εξόδου) και παράγουν δέσμη λέιζερ περιορισμένης διάθλασης.

Εκτός από τα λέιζερ οπτικών ινών, τα λέιζερ Nd: YAG χρησιμοποιούνται επίσης για τον καθαρισμό της επιφάνειας λέιζερ. Nd: Τα λέιζερ YAG χρησιμοποιούνται για την εκπομπή φωτός στην περιοχή υπερύθρων (κοντά στα 946, 1064, 1120, 1320 και 1440 nm). Τα οργανικά δείγματα (επιφανειακές ακαθαρσίες) αποτελούνται κυρίως από νερό και είναι ικανά να απορροφούν τη συχνότητα IR του φρεατίου φωτός.

Nd: λέιζερ YAG (γρανίτης υττρίου με προσθήκη νεοδυμίου). πηγή εικόνας: KkmurrayPowerlite NdYAGCC-BY 3.0

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα λέιζερ οπτικών ινών επισκεφθείτε https://lambdageeks.com/fiber-lasers/

Σχετικά με το Sanchari Chakraborty

Είμαι πρόθυμος μαθητευόμενος, επί του παρόντος επενδύω στον τομέα της Εφαρμοσμένης Οπτικής και της Φωτονικής. Είμαι επίσης ενεργό μέλος του SPIE (Διεθνής Εταιρεία Οπτικής και Φωτονικής) και του OSI (Optical Society of India). Τα άρθρα μου έχουν ως στόχο να φέρουν στο φως ποιοτικά επιστημονικά ερευνητικά θέματα με απλό αλλά ενημερωτικό τρόπο. Η επιστήμη εξελίσσεται από αμνημονεύτων χρόνων. Γι 'αυτό, προσπαθώ να αξιοποιήσω την εξέλιξη και να το παρουσιάσω στους αναγνώστες.

Ας συνδεθούμε μέσω https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Αφήστε ένα σχόλιο

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται *

Lambda Geeks