Hinterlässt die Laserreinigung Rückstände?

Die Laserreinigung ist ein Oberflächenbehandlungsverfahren, bei dem ein Laserstrahl mit hoher Energiedichte mit Oberflächenverunreinigungen interagiert, um Rost, Öl, Beschichtungen und Oxide zu entfernen. Ob Rückstände verbleiben, hängt vom Reinigungsmechanismus, den Materialeigenschaften und den Prozessparametereinstellungen ab.

I. Entfernungsmechanismen der Laserreinigung
Die Laserreinigung erfolgt hauptsächlich durch thermische Ablation, thermische Zersetzung und Verdampfung, Plasma-Schock sowie photomechanische Effekte. Die Schmutzschicht absorbiert die Laserenergie innerhalb sehr kurzer Zeit und zersetzt sich dabei, verdampft oder löst sich durch einen sofortigen Schock ab, während das Substrat aufgrund unterschiedlicher Absorptionsraten oder begrenzter Wärmediffusion im Allgemeinen nicht an der Reaktion beteiligt ist.

II. Hauptquellen der Rückstandsbildung

1、Unvollständige Entfernung von Verunreinigungen
Wenn die Laserenergiedichte unzureichend ist oder die Abtastgeschwindigkeit zu hoch ist, kann die Schmutzschicht lediglich weich werden oder teilweise zersetzen, wodurch verkohlte Rückstände oder dünne Restfilme zurückbleiben.

2、Pyrolyse-Rückstände von Verunreinigungen
Organische Öle und Beschichtungen können während der thermischen Zersetzung geringe Mengen Kohlenstoffrückstände erzeugen, die als pulverförmige oder dünne Ablagerungen erscheinen.

3、Sekundäre Umgebungsablagerung
Wenn keine wirksamen Absaug- und Filteranlagen eingesetzt werden, können verdampfte Produkte während der Abkühlung wieder auf der Werkstückoberfläche abgelagert werden.

III. Wichtige Faktoren, die das Ausmaß von Rückständen beeinflussen

1. Laserart und Wellenlänge
Faserlaser, gepulste Laser und Ultraviolett-Laser weisen unterschiedliche Absorptionseigenschaften bei verschiedenen Materialien auf, was die Vollständigkeit der Entfernung direkt beeinflusst.

2. Prozessparameter
Dazu gehören Pulsenergie, Frequenz, Pulsbreite, Scangeschwindigkeit und Überlappungsrate. Eine ungeeignete Parameterkombination kann leicht zu verbleibender Kontamination führen.

3. Eigenschaften der Verunreinigungen und des Substrats
Beschichtungsstärke, chemische Zusammensetzung sowie Wärmeleitfähigkeit und Reflektivität des Substrats beeinflussen alle die Reinigungsleistung.

IV. Gängige Maßnahmen zur Verringerung von Rückständen

1. Optimierung der Laserparameter, um die Energiekupplungseffizienz zu verbessern

2. Verwenden Sie mehrere Durchgänge oder schichtbasierte Reinigungsstrategien

3. Rüsten Sie Rauchabsaugung, Staubentfernung und Filtersysteme ein, um eine sekundäre Ablagerung zu verhindern

4. Kombinieren Sie gegebenenfalls mit Luftausblasung oder zusätzlichen Reinigungsverfahren

Bei richtiger Auswahl des Lasertyps und korrekter Einstellung der Prozessparameter hinterlässt die Laserreinigung im Allgemeinen keine nennenswerten Rückstände auf der Substratoberfläche. Falls die Parameter nicht optimal abgestimmt sind oder die Hilfssysteme unzureichend sind, können geringfügige Rückstände auftreten, die jedoch durch Prozessoptimierung effektiv kontrolliert werden können.