กลไกและพารามิเตอร์การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์มีอิทธิพลต่อกฎหมาย

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดอนุภาคสกปรกและคราบฟิล์มบนพื้นผิวของวัสดุต่างๆ ที่มีขนาดและความสว่างสูง โดยใช้เลเซอร์แบบต่อเนื่องหรือแบบพัลส์ที่มีทิศทางดี ผ่านการโฟกัสทางแสงและการปรับรูปร่างลำแสงเพื่อให้ได้รูปร่างและพลังงานของลำแสงเลเซอร์ที่เฉพาะเจาะจง ฉายไปยังพื้นผิวของวัสดุที่ปนเปื้อน วัสดุที่ปนเปื้อนจะดูดซับพลังงานเลเซอร์ ทำให้เกิดกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อน เช่น การสั่นสะเทือน การหลอมละลาย การเผาไหม้ และแม้กระทั่งการกลายเป็นแก๊ส และในที่สุดจะทำให้สิ่งปนเปื้อนหลุดออกจากพื้นผิวของวัสดุ แม้ว่าเลเซอร์จะกระทบกับพื้นผิวที่ทำความสะอาด ส่วนใหญ่ก็จะสะท้อนออกไป จึงไม่ทำให้พื้นผิวเสียหาย และทำให้ได้ผลลัพธ์การทำความสะอาดที่ดีภาพต่อไปนี้: การกำจัดสนิมและการทำความสะอาดพื้นผิวเกลียว

1

 

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สามารถจำแนกได้ตามมาตรฐานการจำแนกประเภทต่างๆ เช่น ตามกระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์บนพื้นผิวของวัสดุที่เคลือบด้วยฟิล์มของเหลว จะแบ่งออกเป็น การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบแห้งและการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบเปียก แบบแห้งคือการฉายแสงเลเซอร์ไปยังพื้นผิวที่ปนเปื้อนโดยตรง ส่วนแบบเปียกนั้นจำเป็นต้องใช้ความชื้นหรือฟิล์มของเหลวเคลือบลงบนพื้นผิวที่จะทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบเปียกมีประสิทธิภาพสูง แต่ต้องใช้การเคลือบฟิล์มของเหลวด้วยมือ ซึ่งองค์ประกอบของฟิล์มของเหลวต้องไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุพื้นผิว ดังนั้น เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบแห้งแล้ว การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบเปียกจึงมีข้อจำกัดในการใช้งานอยู่บ้าง ปัจจุบัน การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบแห้งเป็นวิธีการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยใช้ลำแสงเลเซอร์ฉายไปยังพื้นผิวของชิ้นงานโดยตรงเพื่อกำจัดอนุภาคและฟิล์มบางๆ

เลเซอร์Dry Cเอนตัว

หลักการพื้นฐานของการทำความสะอาดแบบแห้งด้วยเลเซอร์คือ การฉายแสงเลเซอร์ไปยังอนุภาคและวัสดุพื้นผิว การเปลี่ยนพลังงานแสงที่ดูดซับเป็นความร้อนจะเกิดขึ้นทันที ทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนอย่างฉับพลันระหว่างอนุภาคและพื้นผิว ส่งผลให้เกิดแรงเร่งขึ้นทันที แรงเร่งนี้จะเอาชนะแรงดูดระหว่างอนุภาคและพื้นผิว ทำให้อนุภาคหลุดออกจากพื้นผิววัสดุ

ตามวิธีการดูดซับที่แตกต่างกันของการซักแห้งด้วยเลเซอร์ การซักแห้งด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นสองรูปแบบหลักดังต่อไปนี้:

1.Fหรือจุดหลอมเหลวสูงกว่าวัสดุต้นกำเนิด (หรือความแตกต่างของอัตราการดูดซับเลเซอร์) ของอนุภาคฝุ่น: อนุภาคดูดซับรังสีเลเซอร์ได้แรงกว่าการดูดซับของพื้นผิว (a) หรือในทางกลับกัน (b) จากนั้นอนุภาคจะดูดซับพลังงานแสงเลเซอร์และเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนของอนุภาค แม้ว่าปริมาณการขยายตัวทางความร้อนจะน้อยมาก แต่การขยายตัวทางความร้อนเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นมาก ดังนั้นจึงเกิดการเร่งความเร็วอย่างฉับพลันมหาศาลบนพื้นผิว ในขณะที่พื้นผิวจะต้านทานแรงของอนุภาค แรงดังกล่าวจะเอาชนะแรงดูดซับซึ่งกันและกัน ทำให้อนุภาคหลุดออกจากพื้นผิว หลักการแสดงในแผนภาพดังแสดงในรูปที่ 1.

 

2. สำหรับสิ่งสกปรกที่มีจุดเดือดต่ำ: สิ่งสกปรกบนพื้นผิวจะดูดซับพลังงานเลเซอร์โดยตรง ทำให้เกิดการเดือดและระเหยที่อุณหภูมิสูงในทันที และสามารถกำจัดสิ่งสกปรกได้โดยตรงด้วยการระเหย หลักการดังแสดงในรูปที่ 2

2

 

เลเซอร์Wet CเอนตัวPหลักการ

การทำความสะอาดแบบเปียกด้วยเลเซอร์ หรือที่รู้จักกันในชื่อการทำความสะอาดด้วยไอน้ำเลเซอร์นั้น แตกต่างจากการทำความสะอาดแบบแห้งตรงที่ การทำความสะอาดแบบเปียกจะใช้ฟิล์มของเหลวหรือฟิล์มตัวกลางบางๆ หนาเพียงไม่กี่ไมครอนเคลือบอยู่บนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ต้องการทำความสะอาด ฟิล์มของเหลวจะได้รับความร้อนจากแสงเลเซอร์อย่างรวดเร็วและเกิดฟองอากาศจำนวนมากจากการเกิดปฏิกิริยาการกลายเป็นแก๊ส การระเบิดจากการกลายเป็นแก๊สเกิดจากการที่อนุภาคและพื้นผิวชนกันเพื่อเอาชนะแรงดูดระหว่างกัน เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของเลเซอร์ที่ความยาวคลื่นของอนุภาค ฟิล์มของเหลว และพื้นผิวแตกต่างกัน การทำความสะอาดแบบเปียกด้วยเลเซอร์จึงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท

1.วัสดุรองรับมีการดูดซับพลังงานเลเซอร์อย่างมาก

 

เมื่อฉายแสงเลเซอร์ลงบนพื้นผิวและฟิล์มของเหลว การดูดซับแสงเลเซอร์ของพื้นผิวจะมากกว่าฟิล์มของเหลวมาก ดังนั้นจึงเกิดการระเหยอย่างรุนแรงที่บริเวณรอยต่อระหว่างพื้นผิวและฟิล์มของเหลว ดังแสดงในรูปด้านล่าง ในทางทฤษฎี ยิ่งระยะเวลาของพัลส์แคบลงเท่าใด ก็ยิ่งทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปที่บริเวณรอยต่อได้ง่ายขึ้นเท่านั้น ซึ่งส่งผลให้เกิดการระเบิดที่รุนแรงมากขึ้น

2. การดูดซับพลังงานเลเซอร์อย่างเข้มข้นโดยเยื่อของเหลว

 

หลักการของการทำความสะอาดแบบนี้คือ ฟิล์มของเหลวจะดูดซับพลังงานเลเซอร์ส่วนใหญ่ และเกิดการระเหยอย่างรุนแรงบนพื้นผิวของฟิล์มของเหลว ดังแสดงในรูปด้านล่าง ในขณะนี้ ประสิทธิภาพการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์จะไม่ดีเท่ากับการดูดซับบนพื้นผิว เนื่องจากในกรณีนี้ การระเบิดจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของฟิล์มของเหลว ในขณะที่การดูดซับบนพื้นผิว ฟองอากาศและการระเบิดจะเกิดขึ้นที่จุดตัดระหว่างพื้นผิวและฟิล์มของเหลว การระเบิดจะช่วยผลักอนุภาคออกจากพื้นผิวของวัสดุได้ง่ายกว่า ดังนั้น ผลการทำความสะอาดด้วยการดูดซับบนพื้นผิวจึงดีกว่า

3.ทั้งพื้นผิวและเยื่อของเหลวต่างดูดซับพลังงานเลเซอร์ร่วมกัน

 

 

ในขณะนี้ ประสิทธิภาพการทำความสะอาดต่ำมาก หลังจากฉายแสงเลเซอร์ไปยังฟิล์มของเหลว พลังงานเลเซอร์บางส่วนจะถูกดูดซับ พลังงานจะกระจายไปทั่วฟิล์มของเหลวภายใน ฟิล์มของเหลวจะเดือดและเกิดฟองอากาศ พลังงานเลเซอร์ที่เหลือจะถูกดูดซับโดยพื้นผิวผ่านฟิล์มของเหลว ดังแสดงในรูป วิธีนี้ต้องใช้พลังงานเลเซอร์มากขึ้นในการสร้างฟองอากาศเดือดก่อนที่จะเกิดการระเบิด ดังนั้นประสิทธิภาพของวิธีนี้จึงต่ำมาก

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบเปียกใช้การดูดซับของพื้นผิว เนื่องจากพลังงานเลเซอร์ส่วนใหญ่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว ทำให้เกิดฟิล์มของเหลวและความร้อนสูงบริเวณรอยต่อระหว่างพื้นผิวกับฟิล์ม เกิดฟองอากาศที่บริเวณรอยต่อ เมื่อเปรียบเทียบกับการทำความสะอาดแบบแห้ง การทำความสะอาดแบบเปียกใช้ประโยชน์จากการระเบิดของฟองอากาศที่เกิดขึ้นบริเวณรอยต่อจากการกระแทกของเลเซอร์ ในขณะเดียวกันก็สามารถเลือกที่จะเติมสารเคมีในปริมาณที่เหมาะสมลงในฟิล์มของเหลวเพื่อทำปฏิกิริยาทางเคมีกับอนุภาคสิ่งสกปรก ลดแรงดูดซับระหว่างอนุภาคกับพื้นผิว และลดค่าเกณฑ์การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ ดังนั้น การทำความสะอาดแบบเปียกจึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำความสะอาดได้ในระดับหนึ่ง แต่ในขณะเดียวกันก็มีข้อจำกัดบางประการ เช่น การใช้ฟิล์มของเหลวอาจนำไปสู่การปนเปื้อนใหม่ และความหนาของฟิล์มของเหลวก็ควบคุมได้ยาก

ปัจจัยAส่งผลกระทบต่อQคุณภาพของLอาเซอร์Cเอนตัว

3

ผลกระทบของLอาเซอร์Wความยาวเฉลี่ย

หลักการพื้นฐานของการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์คือการดูดซับแสงเลเซอร์ ดังนั้นในการเลือกแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ สิ่งแรกที่ต้องทำคือการพิจารณาคุณสมบัติการดูดซับแสงของชิ้นงานที่ต้องการทำความสะอาด และเลือกเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นเหมาะสมเป็นแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ นอกจากนี้ งานวิจัยเชิงทดลองของนักวิทยาศาสตร์ต่างประเทศแสดงให้เห็นว่า สำหรับอนุภาคสิ่งสกปรกที่มีลักษณะการทำความสะอาดเหมือนกัน ยิ่งความยาวคลื่นสั้นลงเท่าไหร่ ความสามารถในการทำความสะอาดของเลเซอร์ก็จะยิ่งแรงขึ้นเท่านั้น และค่าเกณฑ์การทำความสะอาดก็จะยิ่งต่ำลง จะเห็นได้ว่า เพื่อให้สอดคล้องกับคุณสมบัติการดูดซับแสงของวัสดุ และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการทำความสะอาด ควรเลือกเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าเป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการทำความสะอาด

    

ผลกระทบของPพลังงานDความหนาแน่น

ในการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์จะมีขีดจำกัดความเสียหายสูงสุดและขีดจำกัดการทำความสะอาดต่ำสุด ในช่วงนี้ ยิ่งความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์สูงเท่าไร ความสามารถในการทำความสะอาดก็จะยิ่งมากขึ้น และผลการทำความสะอาดก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ในกรณีที่วัสดุพื้นผิวไม่เสียหาย ควรเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

   

 

ผลกระทบของPอุลส์Width

เดอะ เลเซอร์ แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์สำหรับการทำความสะอาดสามารถเป็นแสงต่อเนื่องหรือแสงพัลส์ได้ โดยเลเซอร์พัลส์สามารถให้กำลังสูงสุดที่สูงมาก จึงสามารถตอบสนองความต้องการขั้นต่ำได้อย่างง่ายดาย และพบว่าในกระบวนการทำความสะอาดบนพื้นผิว เลเซอร์พัลส์มีผลกระทบน้อยกว่า ในขณะที่เลเซอร์ต่อเนื่องก่อให้เกิดผลกระทบจากความร้อนในบริเวณนั้นมากกว่า

   

 

เดอะEผลกระทบของSการบรรจุกระป๋องSปัสสาวะและNจำนวนของTเวลา

เห็นได้ชัดว่าในกระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ ยิ่งความเร็วในการสแกนเลเซอร์สูงเท่าไร จำนวนครั้งในการสแกนก็จะยิ่งน้อยลง ประสิทธิภาพในการทำความสะอาดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แต่ก็อาจทำให้ประสิทธิภาพในการทำความสะอาดลดลงได้ ดังนั้น ในการใช้งานจริง ควรเลือกความเร็วในการสแกนและจำนวนครั้งในการสแกนที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากคุณลักษณะของวัสดุชิ้นงานและสภาพการปนเปื้อน อัตราการซ้อนทับของการสแกนและปัจจัยอื่นๆ ก็จะมีผลต่อประสิทธิภาพในการทำความสะอาดเช่นกัน

   

 

ผลกระทบของAภูเขาของDการโฟกัส

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์นั้น โดยทั่วไปแล้วจะใช้เลนส์โฟกัสแบบต่างๆ เพื่อรวมแสง และในกระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์จริงๆ นั้น หากโฟกัสไม่ชัด ยิ่งโฟกัสไม่ชัดมากเท่าไหร่ จุดที่ฉายแสงลงบนวัสดุก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น พื้นที่การสแกนก็จะกว้างขึ้น ประสิทธิภาพก็จะยิ่งสูงขึ้น ส่วนในด้านกำลังไฟฟ้ารวมนั้น หากโฟกัสไม่ชัดน้อยลงเท่าไหร่ ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ก็จะยิ่งมากขึ้น และความสามารถในการทำความสะอาดก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น

   

 

สรุป

เนื่องจากการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ไม่ใช้สารละลายเคมีหรือวัสดุสิ้นเปลืองอื่นใด จึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปลอดภัยในการใช้งาน และมีข้อดีมากมาย:

 

1. เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ใช้สารเคมีหรือน้ำยาทำความสะอาดใดๆ,

2. ขยะจากการทำความสะอาดส่วนใหญ่เป็นผงของแข็ง ขนาดเล็ก จัดเก็บและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ง่าย,

3. การทำความสะอาดควันเสียนั้น ดูดซับและจัดการได้ง่าย เสียงรบกวนต่ำ และไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ,

4. การทำความสะอาดแบบไม่สัมผัส ไม่ทิ้งคราบตกค้างบนวัสดุ ไม่ก่อให้เกิดมลพิษซ้ำซ้อน,

5. สามารถทำความสะอาดเฉพาะจุดได้โดยไม่ทำให้พื้นผิวเสียหาย,

6. ไม่มีการใช้สารตัวกลางในการทำงาน ใช้เพียงไฟฟ้าเท่านั้น ค่าใช้จ่ายในการใช้งานและการบำรุงรักษาต่ำ,

7. Eง่ายต่อการนำระบบอัตโนมัติมาใช้ ลดความเหนื่อยล้าของแรงงาน,

8. เหมาะสำหรับพื้นที่หรือพื้นผิวที่เข้าถึงยาก หรือสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย

    

    

 

บริษัท Maven Laser Automation จำกัด เป็นผู้ผลิตเครื่องเชื่อมเลเซอร์ เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์ และเครื่องทำเครื่องหมายเลเซอร์ระดับมืออาชีพมานาน 14 ปี ตั้งแต่ปี 2008 เป็นต้นมา Maven Laser มุ่งเน้นการพัฒนาและการผลิตเครื่องแกะสลัก/เชื่อม/ทำเครื่องหมาย/ทำความสะอาดเลเซอร์ประเภทต่างๆ ด้วยการจัดการที่ทันสมัย ​​ความแข็งแกร่งด้านการวิจัย และกลยุทธ์การขยายสู่ระดับโลกอย่างมั่นคง ทำให้ Maven Laser สร้างระบบการขายและบริการผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นในประเทศจีนและทั่วโลก จนกลายเป็นแบรนด์ระดับโลกในอุตสาหกรรมเลเซอร์

นอกจากนี้ เรายังให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อบริการหลังการขาย บริการที่ดีและคุณภาพที่ดีมีความสำคัญเท่าเทียมกัน สำหรับ Maven Laser เราจะยึดมั่นในหลักการ "ความน่าเชื่อถือและความซื่อสัตย์" และพยายามอย่างเต็มที่เพื่อมอบผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยมและบริการที่ดีกว่าให้แก่ลูกค้า

Maven Laser - ผู้จำหน่ายอุปกรณ์เลเซอร์ระดับมืออาชีพที่น่าเชื่อถือ!

ยินดีต้อนรับสู่การร่วมมือกับเราเพื่อบรรลุผลประโยชน์ร่วมกัน.

 


วันที่เผยแพร่: 5 พฤษภาคม 2566