Hva er forskjellen mellom kontinuerlig laserrengjøring og pulsert laserrengjøring?

Laserrengjøringsteknologi, som en effektiv og miljøvennlig metode for overflaterengjøring, deles hovedsakelig inn i kontinuerlig laserrengjøring og pulsert laserrengjøring basert på ulike utgangsmetoder for laseren. Det er betydelige forskjeller mellom disse to når det gjelder virkningsmekanismer, prosessparametere, rengjøringsresultater og bruksområder.
I. Virkningsmekanisme
Kontinuerlig laserrengjøring bruker en laserstråle med konstant utgangseffekt som kontinuerlig bestråler overflaten på arbeidsstykket. Renholdsmekanismen er hovedsakelig basert på varmeeffekten. Når forurensninger eller belegg absorberer laserenergien, stiger temperaturen kontinuerlig, og til slutt fjernes de ved prosesser som smelting, fordampning eller termisk ekspansjon. Varmepåvirkningen på underlaget er relativt kontinuerlig og dypgripende.
Pulsert laserrengjøring benytter periodisk utgang av laserpulser med høy topp-effekt, hvor hver puls har en ekstremt kort varighet (typisk i nanosekunder, pikosekunder eller til og med femtosekunder). Rengjøringsmekanismen kombinerer termiske og mekaniske effekter. Forurensningene varmes raskt opp, fordamper eller ioniseres innenfor en ekstremt kort tidsperiode, noe som genererer intense sjokkbølger. Disse sjokkbølgene bruker sin kraft til å «vibrere» forurensningene bort fra overflaten på underlaget. På grunn av den korte varigheten av handlingen, får varmen ikke tid til å ledes ut til underlaget, så varmebelasted sonen er relativt liten.
II. Nøkkelprosessparametre
De sentrale parameterne for kontinuerlig laserrengjøring er laser-effekt (watt, W) og avlesningshastighet. Ved å tilpasse effekt og hastighet, kan energitilførselen per arealenhet (energitetthet) kontrolleres.
De sentrale parameterne for pulsert laserrengjøring er mye mer komplekse og inkluderer hovedsakelig:
Pulsenergi (joule, J): Energien i en enkelt puls.
Pulsbredde (sekunder, s): Varigheten av en enkelt puls, som bestemmer effekttettheten.
Gjentakelsesfrekvens (Hertz, Hz): Antall pulser ut per sekund, noe som påvirker rengjøringseffektiviteten.
Effekttetthet (watt per kvadratcentimeter, W/cm²): Den bestemmes av både pulsenergi og pulsvarighet, og er den viktigste faktoren for å generere mekaniske effekter.
III. Rengjøringseffekt og egenskaper
Rengjøringseffektivitet: Ved samme gjennomsnittlige effekt har kontinuerlig laser, på grunn av sin uavbrutte energiutgang, vanligvis en høyere materialefjerningsrate og dermed høyere rengjøringseffektivitet. Rengjøringseffektiviteten til puls-laser begrenses av gjentakelsesfrekvensen.
Varmepåvirkning: Den kontinuerlige laseren gir en stor og kontinuerlig varmetilførsel til underlaget, noe som lett kan forårsake termisk skade på underlaget, som smelting, deformasjon og endringer i mikrostrukturen. Denne risikoen er spesielt høy for materialer som er følsomme for varme. Termisk påvirkningsområde for pulsert laser er lite, noe som muliggjør "kald behandling", og gjør den dermed mer egnet for rengjøring av presisjonsdeler og varmefølsomme komponenter.
Rengjøringsnøyaktighet og kontroll: Ved å regulere energi og antall puls, kan pulsert laser oppnå lagvis fjerning av forurenset lag, med høyere kontrollnøyaktighet og lettere realisering av selektiv rengjøring uten skade på underlaget. Kontrollnøyaktigheten for kontinuerlig laser er relativt lavere.
Område for rengjøringsmekanisme: Kontinuerlig laser er mer egnet til å fjerne forurensninger med relativt svak binding til underlaget, eller de som kan fjernes effektivt gjennom termiske effekter, som oljeflekker, maling, gummi osv. Den mekaniske impakten fra puls-laser er mer effektiv for å fjerne fastsittende partikler (som støv, metallpartikler), oksidlag og mikroskopiske partikler.
Utstyrskostnader og kompleksitet: Puls-lasere, spesielt ultra-korte puls-lasere, har generelt høyere teknisk kompleksitet og produksjonskostnader enn kontinuerlige lasere med samme gjennomsnittlige effekt.
IV. Anvendelsesscener
Kontinuerlig laserrengjøring: Denne metoden brukes vanligvis i store, høyeffektive makroskopiske rengjøringsoppgaver, som f.eks. malingfjerning fra skipsskroter, forbehandling av store stålkonstruksjoner og rengjøring av gummimaler. Den er egnet for felt der det ikke er strenge krav til termisk skade på underlaget.
Pulsert laserrengjøring: Vidt anvendt innen høypresisjons- og lavskade-mikrobehandling og rengjøring, som for eksempel rengjøring av elektroniske komponenter, gjenoppretting av kulturarv, desinfisering av presisjonsverktøy, fjerning av partikler fra overflaten av halvlederwafer og vedlikehold av nøkkeldeler i luft- og romfart.

Kontinuerlig laserrengjøring og pulsert laserrengjøring er to teknologiruter basert på ulike fysiske mekanismer. Kontinuerlig laser baserer seg hovedsakelig på termiske effekter, med fordeler som høy effektivitet og rengjøring over store arealer; pulserte lasere kombinerer termiske og mekaniske effekter, med høy presisjon og lav varmeskade som hovedfordel. I praktisk bruk må faktorer som materialegenskaper til objektet som skal rengjøres, typen forurensninger, presisjonskrav og toleranse for termiske effekter vurderes helhetlig, og den passende teknologien velges.