Egy évszázaddal azután, hogy Theodore Harold Maiman professzor feltalálta a világ első rubinlézerét, egymás után jelentek meg a különféle területeken használható lézerek. A lézertechnológia alkalmazása a tudomány és technológia rohamos fejlődéséhez vezetett az orvosi, a berendezésgyártás, a precíziós mérés és az újragyártás mérnöki területén, és felgyorsította a társadalmi fejlődés ütemét.
Az 1980-as években lézersugarat sugároztak be egyes tárgyak szennyezett részeire, és a besugárzott anyagok fizikai és kémiai folyamatok sorozatán mentek keresztül, mint például vibráció, olvadás, párolgás és égés. A felületen lévő szennyező anyagok végül leválnak a tárgyak felületéről, elérve a szennyező anyagok eltávolítását. Azóta az emberek elkezdték tanulmányozni a lézeres tisztítást. A több évtizedes fejlesztés után a lézeres tisztító technológia a laboratóriumi kutatástól a gyártási alkalmazások felé mozdult el, és a különböző lézeres tisztítógépek fokozatosan bekerültek a modern intelligens gyártóberendezések sorába.
1. A lézeres tisztítás és a hagyományos tisztítási módszerek összehasonlítása
A lézeres tisztítási technológia nagyfrekvenciás és nagyenergiájú lézerimpulzusok használatát jelenti a munkadarab felületének besugárzására. A bevonóréteg és a szennyezőréteg azonnal elnyeli a fókuszált lézerenergiát, aminek következtében a felületen lévő olaj, rozsda vagy bevonat azonnal elpárolog vagy levál, és gyorsan és hatékonyan távolíthatja el a felületi rögzítéseket vagy felületi bevonatokat. A nagyon rövid hatásidejű lézerimpulzusok megfelelő paraméterek mellett nem károsítják a fémhordozót. Az 1. ábra a lézeres tisztítás mikroszkopikus jelenségeit mutatja a gázosítási feldolgozás és a mikro-ütős fragmentáció különböző mechanizmusai mellett.
A hagyományos tisztítási módszerekkel összehasonlítva a lézeres tisztításnak vannak olyan előnyei, amelyeket a hagyományos tisztítási módszerekkel nem lehet elérni. A lézeres tisztítás egy érintésmentes tisztítási módszer, amely kis mértékben károsítja az aljzatot. Nagy rugalmassággal, stabilitással és automatizálási jellemzőkkel, jó tisztítási minőséggel, nagy pontossággal és környezetvédelemmel rendelkezik. Ez egy "zöld" automata tisztítóberendezés. Az 1. táblázat különböző tisztítási módszereket hasonlít össze.
2. Lézeres tisztítórendszer összetétele
Bár a tisztítóberendezések eltérőek, a fő összetevők alapvetően hasonlóak, beleértve a számítógépes vezérlőrendszert, a lézerrendszert, a sugárbeállító rendszert stb., lásd a 2. ábrát. Ezen kívül néhány kiegészítő berendezést is tartalmaznak: például poreltávolító és tisztító rendszert , manipulátor, lézerindukált meghibásodási spektrométer (LIBS), vizuális helymeghatározó rendszer és hőképalkotó rendszer.
A tisztítás során a számítógépes rendszer központi kommunikációs szerepet tölt be, amely egyszerre vezérli a lézert és az optikai út beállító rendszert. A lézersugarat optikai szál továbbítja, és belép a sugárbeállító rendszerbe. A sugár fókuszálása után a folt átmérője eléri a nagyon kicsi méretet, és rendszeresen hat a fémtisztító munkadarab felületére.
3. A lézeres tisztítási technológia széles körű alkalmazása
A lézeres tisztítást az ipari termelésben tisztító eljárásként alkalmazzák, mely hatékonyan távolítja el a rozsdát, szennyeződést, festéket, szénlerakódásokat, különféle bevonatokat. Széles körben alkalmazták különféle területeken, mint például a repülés, a vasúti járművek, a mikroelektronika, a kulturális emlékek védelme és az orvosi kezelés, amint az ábrán látható.
4.Hegesztés előtti és hegesztés utáni tisztítás
A lézeres tisztítási technológia széles körben alkalmazható fémanyagok, például alumíniumötvözetek, titánötvözetek, rozsdamentes acél és magas hőmérsékletű ötvözetek hegesztés előtti és hegesztés utáni tisztítására, amely hatékonyan megakadályozza az olyan hibák kialakulását, mint a zárványok és pórusok. Hegesztés után hegesztés utáni oxidációs tisztításra is használható, így a hegesztési folyamat során keletkező oxidréteg újra eltávolítható a fémes csillogás helyreállítása érdekében.
A lézeres tisztítási technológiát alkalmazták az alumíniumötvözet anódoxid filmjének helyi tisztítására, a megtisztított hegesztési tesztlemezt tompahegesztéssel. A varrat minőségét röntgen-detektálással értékelték, a metallográfiai szerkezetet pedig megfigyelték és elemezték. Az oxidfilm eltávolításának a hegesztési teljesítményre gyakorolt hatását szobahőmérsékleten végzett szakítópróbával teszteltük. A 4. ábra szerint az eredmények azt mutatják, hogy az anódoxid filmet alaposan megtisztították, a lézerrel tisztított alumíniumötvözet kötés szakítószilárdsága 298-303 MPa, a szakítószilárdság pedig 6,2-6,5% volt. A lézerrel tisztított hegesztési varrat teljesítménytartománya megegyezett a mechanikusan kapart hegesztéssel. Th
