Lāzera tīrīšanas mašīnas uzklāšanas gadījumi

Lāzera tīrīšana Pamatprincipi

Kad augstas enerģijas lāzera stars apstaro sagataves virsmu, fotona enerģiju absorbē materiāls un pārveido siltumenerģijā, liekot virsmas materiālam ātri uzkarsēt, lai izkausētu vai pat iztvaicētu, kā rezultātā rodas mikroizplūdums.

 

 

Īpaši augstā maksimālā vērtība, īss impulsa lāzers darbojas uz sagataves, un virsmas netīrumi, rūsa vai pārklājums absorbē lāzeru un uzreiz iztvaiko vai līst, kamēr substrāts diez vai absorbē lāzeru, panākot virsmas netīrumu noņemšanas efektu, nesabojājot substrātu.

Virsmas materiāls absorbē lāzeru → Fizikālā un ķīmiskā reakcija → Produkta → notīrītās virsmas noņemšana.

 

 

Lāzera tīrīšanas funkcijas

Tomēr lāzera tīrīšana var atrisināt šīs problēmas

 

Vides aizsardzība- nav ķīmisku reaģentu, bez šķīdinātājiem, zems troksnis

Ērta darbība -- bezkontakta apstrāde, pārnēsājama un pārvietojama darbība

Nav bojājumu - tiek noņemti tikai virsmas piesārņotāji

Viegli automatizējami - ērti integrācijai un augstu efektivitāti

Bez uzturēšanas, zemas ekspluatācijas izmaksas - lāzera tīrīšanas aprīkojums nav valkāšanas detaļu

Selektīva darbība - vietējo teritoriju vietas tīrīšana

Kas ir viena režīma un daudzmode

Viena režīms norāda uz situāciju, kad lāzers darbības laikā ģenerē tikai vienu lāzera izvades veidu. Viena režīma enerģijas intensitāte pakāpeniski vājina no centra līdz ārējai malai, un enerģijas sadalījuma forma ir Gausa līkne. Tās staru sauc par fundamentālā režīma Gausa staru. Lāzera staru kūļa izvadei ar viena režīmu ir augstas staru kvalitātes, maza staru diametra, maza atšķirības leņķa un enerģijas sadalījuma īpašības tuvu ideālajai Gausa līknei. Turklāt vienas režīmam ir labas fokusēšanas īpašības ar nelielu fokusētu vietu un spēcīgu režīma stabilitāti, padarot to piemērotu tīrīšanai scenārijiem, kuriem nepieciešama spēcīga noņemšana, piemēram, rūsa.

Attēlā parādīts viena režīma enerģijas sadalījums

Multimodu lāzera vietas izvadi bieži veido vairāki režīmi. Enerģijas sadalījums plankumā ir samērā vienmērīgs, un jo vairāk ir režīmi, jo vienotāks ir enerģijas sadalījums. Tās staru kūli sauc arī par plakanas augšdaļas staru. Salīdzinot ar viena režīma lāzeriem, daudzmodu lāzeriem ir sliktāka staru kūļa kvalitāte, lielākas atšķirības leņķi, tai ir nepieciešama optiskā sistēma ar lielāku pārraides diafragmu, un tiem ir lielāka fokusēta vieta nekā viena režīma lāzeriem. Tomēr multimode ir samērā viegli sasniegt lielu viena impulsa enerģiju, maksimālo jaudu un augsto vidējo jaudas jaudu, un enerģijas sadalījums ir vienmērīgs. Tam ir vairāk priekšrocību scenārijos, kad tīrīšanai ir nepieciešams mazāks kaitējums un augsta efektivitāte, piemēram, veidnes.

Attēlā parādīta multimodu enerģijas sadalījuma diagramma

 

Atšķirība starp viena režīma un vairāku režīmu

Vienmoda lāzeri, ņemot vērā to lielisko staru kūļa kvalitāti, nelielu fokusētu plankumu izmēru un augstas enerģijas blīvumu, ir piemēroti spēcīgu līmējošu piesārņotāju, piemēram, zaļā rūsas, noņemšanai, un tie ir piemērojami arī plānu materiālu un precizitātes detaļu tīrīšanai, kas ir jutīgi pret siltuma ievadi. Tomēr, ņemot vērā pārmērīgu viena režīma enerģijas koncentrāciju, tīrīšanas laikā substrāta materiālam var nodarīt zināmus bojājumus.

Scenārijiem, piemēram, veidnēm, kurās pamatmateriālam pēc tīrīšanas jāatliek nebojāts, jāizvēlas multimodu lāzeri. Daudzmodu staru enerģijas sadalījums ir vienmērīgs, un maksimālā jauda ir augsta. Maksimālo jaudas blīvumu var kontrolēt, lai tā būtu augstāka par piesārņotāju bojājuma slieksni un zemāks par substrāta. Tāpēc tīrīšanas laikā piesārņotājus var efektīvi noņemt, nesabojājot materiāla virsmas struktūru. Turklāt multimodu fokusētā vieta ir lielāka. Scenārijiem, kad viena režīma un multimode var sasniegt tādu pašu tīrīšanas efektu, daudzmodu tīrīšanas efektivitāte parasti ir augstāka. Tomēr spēcīgi pielīmējošiem piesārņotājiem daudzmodu lāzera tīrīšana var būt nepietiekama.

Režīms	Staru īpašības	Tīrīšanas spēja	Tīrīšanas efektivitāte	Substrāta bojājumi	Lietojumprogrammu scenāriji
Viens režīms	Augstas enerģijas blīvums	Stiprs	Mērens	Jā	Rūsas noņemšana utt.
Vairāku režīmu	Vienots enerģijas sadalījums	Mērens	Augsts	Nē/neliels	Pelējums utt.

Tabulā parādītas atšķirības starp viena režīma un vairāku režīmu

 

 

 

 

Tipiski lāzera tīrīšanas lietošanas gadījumi

1. Tipiski viena režīma lāzera tīrīšanas gadījumi

 

 

2. daudzveidīgu lāzeru tīrīšanas gadījumi