Son illərdə lazer təmizləmə sənaye istehsalı sahəsində tədqiqat mərkəzlərindən birinə çevrilib və tədqiqatlar prosesi, nəzəriyyəni, avadanlıqları və tətbiqləri əhatə edir. Sənaye tətbiqlərində lazer təmizləmə texnologiyası çox sayda müxtəlif substrat səthini etibarlı şəkildə təmizləyə bilmiş, polad, alüminium, titan, şüşə və kompozit materiallar və s. daxil olmaqla obyektləri təmizləmişdir. Tətbiq sənayesi aerokosmik, aviasiya, gəmiçilik, yüksək sürətli dəmir yolu, avtomobil, qəlib, nüvə enerjisi və dənizçilik və digər sahələri əhatə edir.
1960-cı illərə aid lazer təmizləmə texnologiyası yaxşı təmizləmə effekti, geniş tətbiq dairəsi, yüksək dəqiqlik, təmassızlıq və əlçatanlıq kimi üstünlüklərə malikdir. Sənaye istehsalında, istehsalda və texniki xidmətdə və digər sahələrdə geniş tətbiq perspektivləri mövcuddur, ənənəvi təmizləmə metodlarını qismən və ya tamamilə əvəz etməsi və 21-ci əsrin ən perspektivli yaşıl təmizləmə texnologiyasına çevrilməsi gözlənilir.
Lazerlə təmizləmə üsulu
Lazer təmizləmə prosesi çox mürəkkəbdir və müxtəlif material təmizləmə mexanizmlərini əhatə edir. Lazer təmizləmə metodu üçün təmizləmə prosesi eyni zamanda müxtəlif mexanizmləri də əhatə edə bilər ki, bu da əsasən lazerlə material arasındakı qarşılıqlı təsirdən, o cümlədən material səthinin ablasiyası, parçalanması, ionlaşması, parçalanması, əriməsi, yanması, buxarlanması, titrəməsi, püskürməsi, genişlənməsi, büzülməsi, partlayışı, soyulması, tökülməsi və digər fiziki və kimyəvi dəyişikliklərdən qaynaqlanır.
Hazırda tipik lazer təmizləmə üsulları əsasən üçdür: lazer ablasiya təmizləmə, maye filmlə dəstəklənən lazer təmizləmə və lazer şok dalğası təmizləmə üsulları.
Lazer ablasiya təmizləmə üsulu
Əsas metodoloji mexanizmlər istilik genişlənməsi, buxarlanma, ablasiya və fazalı partlayışdır. Lazer substratın səthindən çıxarılacaq materiala birbaşa təsir göstərir və ətraf mühit şəraiti hava, seyrəkləşdirilmiş qaz və ya vakuum ola bilər. İş şəraiti sadədir və ən çox müxtəlif örtükləri, boyaları, hissəcikləri və ya çirki təmizləmək üçün istifadə olunur. Aşağıdakı diaqram lazer ablasiya təmizləmə metodunun proses diaqramını göstərir.
Lazer şüalanması materialın səthinə təsir etdikdə, substrat və təmizləyici materiallar ilk istilik genişlənməsini təmin edir. Təmizləyici materialla lazer qarşılıqlı təsir müddətinin artması ilə, temperatur təmizləyici materialın kavitasiya həddindən aşağı olarsa, təmizləyici materialın yalnız fiziki dəyişikliyi prosesi baş verir, təmizləyici material ilə substratın istilik genişlənmə əmsalı arasındakı fərq səthdə təzyiqə, təmizləyici materialın bükülməsinə, substratın səthindən qopmasına, çatlamasına, mexaniki sınıqlara, vibrasiya ilə əzilməsinə və s. səbəb olur, təmizləyici material reaktivlə çıxarılır və ya substrat səthindən qoparılır.
Əgər temperatur təmizləyici materialın qazlaşdırma həddi temperaturundan yüksəkdirsə, iki vəziyyət yaranacaq: 1) təmizləyici materialın ablasyon həddi substratdan azdır; 2) təmizləyici materialın ablasyon həddi substratdan böyükdür.
Təmizləyici materialların bu iki halı ərimə, kavitasiya və ablasiya və digər fiziki-kimyəvi dəyişikliklərdir. Təmizləmə mexanizmi daha mürəkkəbdir, istilik effektlərinə əlavə olaraq, təmizləyici materiallar və substratlar arasındakı molekulyar bağın qırılması, təmizləyici materialların parçalanması və ya deqradasiyası, faz partlaması, təmizləyici materialların qazlaşdırılması, ani ionlaşma və plazma əmələ gəlməsi də daxil ola bilər.
(1)Maye filmlə dəstəklənən lazer təmizlənməsi
Metod mexanizmi əsasən maye film qaynama buxarlanması və vibrasiya və s.-dən ibarətdir. Lazer ablasiya təmizləmə prosesində təsir təzyiqinin olmamasını kompensasiya etmək üçün uyğun lazer dalğa uzunluğunu seçmək ehtiyacından istifadə, təmizlənməsi daha çətin olan bəzi obyektləri çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər.
Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, maye təbəqə (su, etanol və ya digər mayelər) təmizləyici obyektin səthinə əvvəlcədən örtülür və sonra lazer şüalanmasından istifadə olunur. Maye təbəqə lazer enerjisini udur və maye mühitin güclü partlamasına, qaynayan mayenin partlamasına və yüksək sürətlə hərəkət etməsinə səbəb olur, enerjinin səth təmizləyici materiallara ötürülməsinə səbəb olur və yüksək keçici partlayıcı qüvvə səth çirkini təmizləmək üçün kifayətdir.
Maye filmlə dəstəklənən lazer təmizləmə metodunun iki çatışmazlığı var.
Çətin prosesdir və prosesi idarə etmək çətindir.
Maye filmin istifadəsi sayəsində təmizləndikdən sonra substrat səthinin kimyəvi tərkibini dəyişdirmək və yeni maddələr yaratmaq asandır.
(1)Lazer şok dalğası tipli təmizləmə üsulu
Proses yanaşması və mexanizmi ilk ikisindən çox fərqlidir, mexanizm əsasən şok dalğası qüvvəsinin aradan qaldırılmasıdır, təmizləyici obyektlər əsasən hissəciklərdir, əsasən hissəciklərin (submikron və ya nanoskal) aradan qaldırılması üçündür. Proses tələbləri çox sərtdir, həm havanı ionlaşdırma qabiliyyətini təmin etmək, həm də lazerlə substrat arasında uyğun məsafəni qorumaq üçün zərbə qüvvəsinin hissəciklərə təsirinin kifayət qədər böyük olmasını təmin etmək üçün.
Lazer şok dalğası təmizləmə prosesinin sxematik diaqramı aşağıda göstərilmişdir, lazer substrat səthinin vuruş istiqamətinə paralel olaraq çəkilir və substrat təmasa girmir. Lazer fokusunu lazer çıxışına yaxın hissəciyə tənzimləmək üçün iş parçasını və ya lazer başlığını hərəkət etdirin, fokus nöqtəsi hava ionlaşması fenomeni baş verəcək və nəticədə şok dalğaları yaranacaq, şok dalğaları sferik genişlənmənin sürətli genişlənməsinə və hissəciklərlə təmasa qədər uzanacaq. Zərbə dalğasının eninə komponentinin hissəcik üzərindəki momenti uzununa komponentin momentindən və hissəciyin yapışma qüvvəsindən böyük olduqda, hissəcik yuvarlanaraq çıxarılacaq.
Lazer təmizləmə texnologiyası
Lazer təmizləmə mexanizmi əsasən lazer enerjisinin udulmasından və ya buxarlanma və uçuculuqdan sonra obyektin səthinə, ya da səthdəki hissəciklərin adsorbsiyasını aradan qaldırmaq üçün ani istilik genişlənməsinə əsaslanır ki, obyekt səthdən çıxarılsın və sonra təmizləmə məqsədinə çatsın.
Təxmini olaraq aşağıdakı kimi ümumiləşdirilir: 1. lazer buxarının parçalanması, 2. lazerlə soyulması, 3. çirk hissəciklərinin istilik genişlənməsi, 4. substrat səthinin titrəməsi və hissəciklərin titrəməsinin dörd aspekti
Ənənəvi təmizləmə prosesi ilə müqayisədə lazer təmizləmə texnologiyası aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir.
1. Bu, "quru" təmizləmədir, təmizləyici məhlul və ya digər kimyəvi məhlullar yoxdur və təmizlik kimyəvi təmizləmə prosesindən daha yüksəkdir.
2. Çirklərin təmizlənməsinin əhatə dairəsi və tətbiq olunan substrat çeşidi çox genişdir və
3. Lazer prosesi parametrlərinin tənzimlənməsi yolu ilə, çirkləndiricilərin effektiv şəkildə çıxarılması əsasında substratın səthinə zərər verə bilməz, səth yeni qədər yaxşıdır.
4. Lazer təmizləmə asanlıqla avtomatlaşdırılmış əməliyyat ola bilər.
5. Lazer dekontaminasiya avadanlığı uzun müddət istifadə edilə bilər, aşağı əməliyyat xərcləri.
6. Lazer təmizləmə texnologiyası: yaşıl: təmizləmə prosesidir, tullantıları aradan qaldırır, bərk tozdur, kiçik ölçülüdür, saxlamaq asandır, əsasən ətraf mühiti çirkləndirməyəcək.
1980-ci illərdə yarımkeçirici sənayesinin sürətli inkişafı silikon lövhə maskasının səthindəki çirklənmə hissəciklərinə qarşı təmizləmə texnologiyasının daha yüksək tələblərini irəli sürdü, əsas məqam mikro hissəciklərin və substratın çirklənməsinin qarşısını almaqdır, böyük adsorbsiya qüvvəsi, ənənəvi kimyəvi təmizləmə, mexaniki təmizləmə, ultrasəs təmizləmə üsulları tələbatı ödəyə bilmir və lazer təmizləmə bu cür çirklənmə problemlərini həll edə bilər, əlaqəli tədqiqatlar və tətbiqlər sürətlə inkişaf etdirilib.
1987-ci ildə lazerlə təmizləmə üçün ilk patent ərizəsi ortaya çıxdı. 1990-cı illərdə Zapka, maska səthindən mikro hissəcikləri təmizləmək üçün yarımkeçirici istehsal prosesinə lazerlə təmizləmə texnologiyasını uğurla tətbiq edərək, sənaye sahəsində lazerlə təmizləmə texnologiyasının erkən tətbiqini həyata keçirdi. 1995-ci ildə tədqiqatçılar təyyarə gövdəsinin boyasının təmizlənməsini uğurla həyata keçirmək üçün 2 kVt-lıq TEA-CO2 lazerindən istifadə etdilər.
21-ci əsrə qədəm qoyduqdan sonra, ultra qısa impulslu lazerlərin yüksək sürətli inkişafı ilə, lazer təmizləmə texnologiyasının yerli və xarici tədqiqatları və tətbiqi tədricən artdı, metal materialların səthinə diqqət yetirildi, tipik xarici tətbiqlər təyyarə gövdəsi boyasının təmizlənməsi, qəlib səthinin yağsızlaşdırılması, mühərrikin daxili karbonunun təmizlənməsi və qaynaqdan əvvəl birləşmələrin səthinin təmizlənməsidir. ABŞ Edison Qaynaq İnstitutu FG16 döyüş təyyarəsinin lazerlə təmizlənməsi, 1 kVt lazer gücü ilə, təmizləmə həcmi dəqiqədə 2,36 sm3 olduqda.
Qeyd etmək lazımdır ki, qabaqcıl kompozit hissələrin lazerlə boya təmizlənməsinin tədqiqi və tətbiqi də əsas diqqət mərkəzindədir. ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələrinin HG53, HG56 vertolyot pərvanələrinin və F16 qırıcı təyyarəsinin düz quyruğu və digər kompozit səthlərinin lazerlə boya təmizlənməsi tətbiqləri həyata keçirilmişdir, Çin isə kompozit materialları təyyarələrdə tətbiq etməkdə gecikmişdir, ona görə də bu cür tədqiqatlar əsasən boşluqdadır.
Bundan əlavə, birləşmənin möhkəmliyini artırmaq üçün yapışdırmadan əvvəl birləşmənin CFRP kompozit səthinin işlənməsi üçün lazer təmizləmə texnologiyasından istifadə də hazırkı tədqiqatların əsas istiqamətlərindən biridir. Lazer şirkəti yüngül alüminium ərintisi qapı çərçivəsinin oksid filminin səthini təmizləmək üçün lifli lazer təmizləmə avadanlığı təmin etmək məqsədilə Audi TT avtomobil istehsal xəttinə uyğunlaşdırılıb. Rolls G Royce UK titan aero mühərrik komponentlərinin səthindəki oksid filmini təmizləmək üçün lazer təmizləməsindən istifadə edib.
Lazer təmizləmə texnologiyası son iki ildə sürətlə inkişaf etmişdir. İstər lazer təmizləmə prosesinin parametrləri, istər təmizləmə mexanizmi, istər təmizləyici obyekt tədqiqatı, istərsə də tədqiqatın tətbiqi böyük irəliləyişlər əldə etmişdir. Lazer təmizləmə texnologiyası bir çox nəzəri tədqiqatlardan sonra tədqiqatın əsas diqqət mərkəzində daim tədqiqatın tətbiqinə və ümidverici nəticələrin tətbiqinə yönəlmişdir. Gələcəkdə lazer təmizləmə texnologiyasından mədəni irslərin və sənət əsərlərinin qorunmasında daha geniş istifadə olunacaq və onun bazarı çox genişdir. Elm və texnologiyanın inkişafı ilə lazer təmizləmə texnologiyasının sənayedə tətbiqi reallığa çevrilir və tətbiq dairəsi getdikcə daha da genişlənir.
Maven lazer avtomatlaşdırma şirkəti 14 ildir lazer sənayesinə diqqət yetirir, lazer işarələmə sahəsində ixtisaslaşmışıq, maşın şkafı lazer təmizləyici maşın, araba qutusu lazer təmizləyici maşın, sırt çantası lazer təmizləyici maşın və üçü birdə lazer təmizləyici maşınımız var, əlavə olaraq lazer qaynaq maşını, lazer kəsmə maşını və lazer işarələmə oyma maşını da var, maşınımızla maraqlanırsınızsa, bizi izləyə və bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.
Yazı vaxtı: 14 Noyabr 2022
