Casos de aplicação da máquina de limpeza a laser

Limpeza a laser Princípios básicos

Quando um feixe de laser de alta energia irradia a superfície de uma peça de trabalho, a energia do fóton é absorvida pelo material e convertida em energia térmica, fazendo com que o material da superfície aqueça rapidamente até derreter ou até vaporizar, resultando em descascar micro-explosivo.

 

 

O valor de pico ultra alto, o laser de pulso curto atua na peça de trabalho, e a sujeira da superfície, a ferrugem ou o revestimento absorve o laser e evapora ou descasca instantaneamente, enquanto o substrato dificilmente absorve o laser, alcançando o efeito da remoção da sujeira da superfície sem prejudicar o substrato.

Material de superfície absorve o laser → Reação física e química → Remover do produto → superfície limpa reflete o laser

 

 

Recursos de limpeza a laser

No entanto, a limpeza a laser pode resolver esses problemas

 

Proteção ao meio ambiente- sem reagentes químicos, sem solventes, baixo ruído

Operação conveniente -- processamento sem contato, operação portátil e móvel

Nenhum dano - apenas os contaminantes da superfície são removidos

Fácil de automatizar - conveniente para integração e alta eficiência

Custos operacionais sem manutenção e baixos - o equipamento de limpeza a laser não tem peças de uso

Operação seletiva - Limpeza de áreas locais

O que é modo único e multi-modo

Modo único refere-se à situação em que um laser gera apenas um modo de saída do laser durante a operação. A intensidade energética de um único modo enfraquece gradualmente do centro para a borda externa, e a forma de distribuição de energia é uma curva gaussiana. Seu feixe é chamado de feixe gaussiano fundamental. A saída do feixe de laser por modo único possui as características da alta qualidade do feixe, diâmetro do feixe pequeno, ângulo de divergência pequena e distribuição de energia próxima à curva gaussiana ideal. Além disso, o modo único possui boas características de foco, com um pequeno ponto focado e estabilidade de modo forte, tornando-o adequado para cenários de limpeza que requerem uma remoção forte, como a ferrugem.

A figura mostra a distribuição de energia de um único modo

A saída de ponto por um laser multimodo é frequentemente composta de vários modos. A distribuição de energia dentro do local é relativamente uniforme e quanto mais modos existem, mais uniforme a distribuição de energia. Seu feixe também é chamado de viga plana. Comparados com lasers de modo único, os lasers multimodo têm mais qualidade do feixe, ângulos de divergência maiores, requerem um sistema óptico com uma abertura maior para a transmissão e têm um ponto focado maior que os lasers de modo único. No entanto, o multimodo é relativamente fácil de obter energia grande de pulso único, potência de pico e alta produção média de potência, e a distribuição de energia é uniforme. Tem mais vantagens em cenários em que a limpeza requer menos danos e alta eficiência, como moldes.

A figura mostra o diagrama de distribuição de energia multimodo

 

A diferença entre o modo único e o modo múltiplo

Os lasers de modo único, devido à sua excelente qualidade do feixe, pequeno tamanho do ponto focado e alta densidade de energia, são adequados para remover contaminantes fortemente adesivos, como a ferrugem verde, e também são aplicáveis ​​à limpeza de materiais finos e peças de precisão sensíveis à entrada de calor. No entanto, devido à concentração excessiva de energia de modo único, certos danos podem ser causados ​​ao material do substrato durante a limpeza.

Para cenários como moldes onde o material base é necessário para permanecer sem danos após a limpeza, os lasers multimodo devem ser selecionados. A distribuição de energia das vigas multimodo é uniforme e a potência de pico é alta. A densidade de potência de pico pode ser controlada para ser maior que o limiar de danos de contaminantes e menor que o do substrato. Portanto, durante a limpeza, os contaminantes podem ser efetivamente removidos sem danificar a estrutura da superfície do material. Além disso, o ponto focado de multimodo é maior. Para cenários em que o modo único e o multimodo podem atingir o mesmo efeito de limpeza, a eficiência de limpeza do multimodo é geralmente maior. No entanto, para contaminantes fortemente aderindo, a limpeza a laser multimodo pode ser inadequada.

Modo	Características do feixe	Capacidade de limpeza	Eficiência de limpeza	Dano ao substrato	Cenários de aplicação
Modo único	Alta densidade de energia	Forte	Moderado	Sim	Remoção de ferrugem, etc.
Modo multi	Distribuição de energia uniforme	Moderado	Alto	Não\/leve	Mofo, etc.

A tabela mostra as diferenças entre o modo único e o modo múltiplo

 

 

 

 

Casos de aplicação típicos de limpeza a laser

1. Casos de aplicação típicos de limpeza a laser de modo único

 

 

2. Casos de aplicação típicos de limpeza a laser de modo múltiplo