מנגנון ופרמטרים של ניקוי לייזר משפיעים על החוק

ניקוי בלייזר הוא שיטה יעילה להסרת חלקיקים מלוכלכים ושכבות סרט מחומרים שונים וגדלים שונים. באמצעות בהירות גבוהה ולייזר רציף או פולס כיווני טוב, באמצעות מיקוד אופטי ועיצוב נקודתי, נוצרת צורת נקודה ספציפית ופיזור אנרגיה של קרן הלייזר. החומר המזהם המיועד לניקוי, מוקרן על פני החומר המזוהם. חומרי הלייזר המצורפים סופגים את אנרגיית הלייזר, מייצרים סדרה של תהליכים פיזיקליים וכימיים מורכבים כגון רטט, התכה, בעירה ואפילו גיזוז, ולבסוף גורמים לזיהום מפני השטח של החומר. גם אם פעולת הלייזר על המשטח המנוקה, רובם המוחזר, המצע לא יגרום נזק, וכך מושגת אפקט ניקוי.התמונה הבאה: הסרת חלודה משטחית של הברגה וניקוי.

 

ניקוי לייזר ניתן לסווג בהתאם לתקני סיווג שונים. לדוגמה, בהתאם לתהליך ניקוי הלייזר, המכסה את פני המצע בשכבה נוזלית, הוא מחולק לניקוי לייזר יבש וניקוי לייזר רטוב. הראשון הוא הקרנה ישירה של פני השטח המזהמים בלייזר, והשני צריך להיות מוחל על פני השטח של ניקוי הלייזר בלחות או בשכבה נוזלית. ניקוי לייזר רטוב יעיל מאוד, אך ניקוי לייזר רטוב דורש ציפוי ידני של שכבה נוזלית, מה שמחייב שינוי בהרכב שכבת הנוזל ואופי חומר המצע עצמו. לכן, יחסית לטכנולוגיית ניקוי לייזר יבש, לניקוי לייזר רטוב יש כמה מגבלות על היקף היישום. ניקוי לייזר יבש הוא כיום שיטת ניקוי הלייזר הנפוצה ביותר, המשתמשת בקרן לייזר כדי להקרין ישירות על פני השטח של חומר העבודה כדי להסיר חלקיקים ושכבות דקות.

לייזרDry Cנשען

העיקרון הבסיסי של ניקוי יבש בלייזר הוא שהחלקיק והמצע החומריים יתנתקו מיידית באמצעות קרינת לייזר. אנרגיית האור הנספגת תיכנס לחום, וגורמת להתפשטות תרמית מיידית בין החלקיק למצע. התאוצה נוצרת באופן מיידי בין החלקיק למצע. הכוח שנוצר על ידי התאוצה מתגבר על הספיחה בין החלקיק למצע, כך שהחלקיקים יתנתקו מפני השטח של המצע.

בהתאם לשיטות הספיגה השונות של ניקוי יבש בלייזר, ניתן לחלק את ניקוי היבש בלייזר לשתי צורות עיקריות:

1.Fאו שנקודת ההיתוך גדולה יותר מחומר האם (או הבדלים בקצב ספיגת הלייזר) של חלקיקי האבק: חלקיקים סופגים קרינת לייזר חזקה יותר מספיגת המצע (א) או להיפך (ב), ואז החלקיקים סופגים את אנרגיית אור הלייזר והופכים לאנרגיה תרמית, מה שגורם להתפשטות תרמית של החלקיקים. למרות שכמות ההתפשטות התרמית קטנה מאוד, ההתפשטות התרמית מתרחשת בפרק זמן קצר מאוד, כך שתהיה תאוצה מיידית עצומה על המצע, בעוד שהפעולה הנגדית של המצע על החלקיקים גוברת על כוח הספיחה ההדדי, כך שהחלקיקים יתנתקו מהמצע. עקרון הדיאגרמה הסכמטית הוא כפי שמוצג באיור 1..

 

2. עבור נקודת רתיחה נמוכה יותר של הלכלוך: לכלוך על פני השטח סופג ישירות את אנרגיית הלייזר, אידוי מיידי בטמפרטורה גבוהה של רתיחה, אידוי ישיר להסרת הלכלוך, העיקרון כפי שמוצג באיור 2.

 

לייזרWet CנשעןPעיקרון

ניקוי רטוב בלייזר ידוע גם כניקוי קיטור בלייזר. בניגוד לניקוי יבש, ניקוי רטוב מתבצע על ידי נוכחות של שכבה דקה של סרט נוזלי או סרט מדיה בעובי של כמה מיקרונים על פני השטח של חלקי הניקוי. טמפרטורת הסרט הנוזלי עולה באופן מיידי כתוצאה מקרינת לייזר ויוצרת מספר רב של בועות בתגובת גיזוז. פיצוץ גיזוז נוצר כתוצאה מפגיעת החלקיקים והמצע, אשר מתגברים על כוח הספיחה ביניהם. בהתאם לסוג החלקיקים, מקדם הבליעה של אורך גל הלייזר של הסרט הנוזלי והמצע שונה, ניתן לחלק את ניקוי רטוב בלייזר לשלושה סוגים.

1.ספיגה חזקה של אנרגיית לייזר על ידי המצע

 

קרינת לייזר על המצע והסרט הנוזלי, ספיגת הלייזר על ידי המצע גדולה בהרבה מזו של הסרט הנוזלי, ולכן מתרחשת אידוי נפיץ בממשק שבין המצע לסרט הנוזלי, כפי שמוצג באיור למטה. תיאורטית, ככל שמשך הפולס צר יותר, כך קל יותר ליצור התחממות יתר בצומת, מה שמביא לפגיעה נפיצה גדולה יותר.

2. ספיגה חזקה של אנרגיית לייזר על ידי קרום הנוזל

 

עקרון הניקוי הוא שהשכבה הנוזלית סופגת את רוב אנרגיית הלייזר, ואידוי נפץ מתרחש על פני השטח של שכבת הנוזלית, כפי שמוצג באיור למטה. בשלב זה, יעילות ניקוי הלייזר אינה טובה כמו כאשר המצע סופג, מכיוון שבשלב זה פגיעת הפיצוץ על פני השטח של שכבת הנוזלית. בעוד שספיחת המצע, בועות ופיצוצים מתרחשים בצומת בין המצע לשכבת הנוזלית, פגיעת הנפץ קלה יותר לדחוף את החלקיקים הרחק מפני השטח של המצע, ולכן אפקט ניקוי ספיחת המצע טוב יותר.

3.גם המצע וגם קרום הנוזל סופגים יחד אנרגיית לייזר

 

 

בשלב זה, יעילות הניקוי נמוכה מאוד. לאחר הקרנת הלייזר על שכבת הנוזל, חלק מאנרגיית הלייזר נספגת, האנרגיה מתפזרת ברחבי שכבת הנוזל שבפנים, שכבת הנוזל רותחת ויוצרת בועות. אנרגיית הלייזר הנותרת דרך שכבת הנוזל נספגת על ידי המצע, כפי שמוצג באיור. שיטה זו דורשת יותר אנרגיית לייזר כדי לייצר בועות רותחות לפני שהפיצוץ מתרחש. לכן יעילותה של שיטה זו נמוכה מאוד.

ניקוי לייזר רטוב באמצעות ספיגת מצע, מכיוון שרוב אנרגיית הלייזר נספגת על ידי המצע, ייצור התחממות יתר של שכבת הנוזל לצומת המצע ובועות בממשק. בהשוואה לניקוי יבש, ניקוי רטוב הוא שימוש בפיצוץ בועות בצומת הנוצרת כתוצאה מפגיעת ניקוי הלייזר. ניתן להוסיף כמות מסוימת של חומרים כימיים לשכבת הנוזל ולחלקיקי המזהמים כדי להפחית את כוח הספיחה בין החלקיקים למצע, על מנת להפחית את סף הניקוי בלייזר. לכן, ניקוי רטוב יכול לשפר את יעילות הניקוי במידה מסוימת, אך יחד עם זאת ישנם קשיים מסוימים. הכנסת שכבת הנוזל עלולה להוביל לזיהום חדש, ועובי שכבת הנוזל קשה לשליטה.

גורמיםAמשפיע על הQאיכות שלLאסרCנשען

השפעתLאסרWאורך שביל

הנחת היסוד של ניקוי לייזר היא ספיגת האור, לכן, בבחירת מקור הלייזר, הדבר הראשון שיש לעשות הוא לשלב את מאפייני ספיגת האור של חומר הניקוי, ולבחור לייזר באורך גל מתאים כמקור אור לייזר. בנוסף, מחקרים ניסויים של מדענים זרים מראים כי ניקוי חלקיקים מזהמים בעלי אותם מאפיינים, ככל שאורך הגל קצר יותר, כך יכולת הניקוי של הלייזר חזקה יותר, כך סף הניקוי נמוך יותר. ניתן לראות שעל מנת לעמוד במאפייני ספיגת האור של החומר, על מנת לשפר את יעילות הניקוי, יש לבחור לייזר באורך גל קצר יותר כמקור אור לניקוי.

    

השפעתPכוחDאינסיטי

בניקוי לייזר, לצפיפות הספק הלייזר יש סף נזק עליון וסף ניקוי תחתון. בטווח זה, ככל שצפיפות הספק הלייזר גדולה יותר, כך קיבולת הניקוי גדולה יותר, כך אפקט הניקוי בולט יותר. לכן, כדי למנוע נזק לחומר המצע, יש להגדיל את צפיפות ההספק של הלייזר ככל האפשר.

   

 

השפעתPאולסWזהות

ה לייזר מקור ניקוי הלייזר יכול להיות אור רציף או אור פועם, לייזר פועם יכול לספק הספק שיא גבוה מאוד, כך שהוא יכול בקלות לעמוד בדרישות הסף. ונמצא כי בתהליך הניקוי על המצע הנגרמת על ידי אפקטים תרמיים, פגיעת הלייזר הפועם קטנה יותר, ולייזר רציף הנגרמת על ידי אפקטים תרמיים באזור גדול יותר.

   

 

הEהשפעה שלSשימוריםSהשתין וNמספר שלTזמנים

ברור שבתהליך ניקוי הלייזר, ככל שמהירות הסריקה בלייזר גבוהה יותר, כך הניקוי יעיל יותר, אך הדבר עלול לגרום לירידה באפקט הניקוי. לכן, בתהליך הניקוי בפועל, יש לבחור את מהירות הסריקה ומספר הסריקות המתאימים בהתאם למאפייני החומר של חומר הניקוי ולמצב הזיהום. קצב החפיפה של הסריקה וכן הלאה ישפיעו גם הם על אפקט הניקוי.

   

 

השפעת ה-Aהר שלDמיקוד אלקטרוני

ניקוי לייזר לפני השימוש בלייזר מתבצע בעיקר באמצעות שילוב מסוים של עדשות מיקוד לצורך התכנסות, ובתהליך ניקוי הלייזר בפועל. בדרך כלל, במקרה של דה-פוקוס, ככל שכמות הדה-פוקוס גדולה יותר, כך הנקודה גדולה יותר, שטח הסריקה גדול יותר והיעילות גבוהה יותר. ובחישוב ההספק הכולל, ככל שכמות הדה-פוקוס קטנה יותר, כך צפיפות ההספק של הלייזר גדולה יותר, כך יכולת הניקוי חזקה יותר.

   

 

תַקצִיר

מכיוון שניקוי לייזר אינו משתמש בממסים כימיים או בחומרים מתכלים אחרים, הוא ידידותי לסביבה, בטוח לתפעול ויש לו יתרונות רבים:

 

1. ירוק וידידותי לסביבה, ללא שימוש בכימיקלים ובתמיסות ניקוי,

2. פסולת ניקוי היא בעיקר אבקה מוצקה, גודל קטן, קל לאיסוף ולמחזור,

3. ניקוי עשן פסולת קל לספיגה ולטפל, רעש נמוך, ללא נזק לבריאות האישית,

4. ניקוי ללא מגע, ללא שאריות מדיה, ללא זיהום משני,

5. ניתן להשיג ניקוי סלקטיבי, ללא נזק למצעים,

6. אין צריכת מדיום עבודה, צורכת חשמל בלבד, עלות שימוש ותחזוקה נמוכה,

7. Eקל להשיג אוטומציה, להפחית את עוצמת העבודה,

8. מתאים לאזורים או משטחים שקשה להגיע אליהם, לסביבות מסוכנות או מסוכנות.

    

    

 

חברת Maven Laser Automation Co., Ltd. היא יצרנית מקצועית של מכונות ריתוך לייזר, מכונות ניקוי לייזר ומכונות סימון לייזר מזה 14 שנים. מאז 2008, Maven Laser התמקדה בפיתוח וייצור של סוגים שונים של מכונות חריטה/ריתוך/סימון/ניקוי בלייזר. עם ניהול מתקדם, כוח מחקר חזק ואסטרטגיית גלובליזציה יציבה, Maven Laser הקימה מערכת מכירות ושירות מוצרים מושלמת יותר בסין וברחבי העולם, והפכה למותג עולמי בתעשיית הלייזר.

יתר על כן, אנו מקדישים תשומת לב רבה לשירות לאחר המכירה. שירות טוב ואיכות טובה חשובים באותה מידה עבור Maven Laser. אנו פועלים לפי רוח "אמינות ויושרה", ונעשה כמיטב יכולתנו לספק ללקוחות מוצר מעולה ושירות טוב יותר.

מייבן לייזר - ספק ציוד לייזר מקצועי ואמין!

מוזמנים לשתף איתנו פעולה ולהשיג win-win.