Czy czyszczenie laserowe pozostawia jakieś pozostałości?

Czyszczenie laserowe to proces obróbki powierzchniowej, w którym wiązka laserowa o wysokiej gęstości energii oddziałuje z zanieczyszczeniami na powierzchni, umożliwiając usunięcie rdzy, oleju, powłok oraz tlenków. To, czy pozostają jakieś pozostałości, zależy od mechanizmu czyszczenia, właściwości materiału oraz ustawień procesu.

I. Mechanizmy usuwania zanieczyszczeń przy czyszczeniu laserowym
Czyszczenie laserowe odbywa się głównie poprzez ablację termiczną, rozkład termiczny i odparowanie, uderzenie plazmowe oraz efekty fotomechaniczne. Warstwa zanieczyszczeń pochłania energię laserową w bardzo krótkim czasie, ulegając rozkładowi, odparowaniu lub natychmiastowemu odluszczeniu spowodowanemu uderzeniem, podczas gdy podłoże, z powodu różnic w szybkości pochłaniania lub ograniczonej dyfuzji cieplnej, zazwyczaj nie bierze udziału w reakcji.

II. Główne źródła powstawania pozostałości

1. Niepełne usunięcie zanieczyszczeń
Gdy gęstość energii laserowej jest niewystarczająca lub prędkość skanowania zbyt wysoka, warstwa zanieczyszczeń może jedynie zmięknąć lub ulec częściowemu rozkładowi, pozostawiając osadzone pozostałości węglowe lub cienkie warstwy resztkowe.

2. Odpady pirotyczne zanieczyszczeń
Organiczne oleje i powłoki mogą generować śladowe pozostałości węglowe podczas rozkładu termicznego, pojawiające się jako proszkowe lub cienkowarstwowe osady.

3. Ponowne osadzanie zanieczyszczeń z otoczenia
Jeśli nie zostaną zaimplementowane skuteczne systemy odprowadzania i filtracji oparów, produkty w postaci par mogą ponownie osiądać na powierzchni przedmiotu pracy podczas chłodzenia.

III. Kluczowe czynniki wpływające na stopień pozostałości

1. Typ i długość fali lasera
Laserów włóknowych, impulsowych oraz ultrafioletowych charakteryzują się różnymi właściwościami absorpcji na różnych materiałach, co bezpośrednio wpływa na kompletność usuwania.

2. Parametry procesu
W tym energia impulsu, częstotliwość, szerokość impulsu, prędkość skanowania oraz współczynnik nachodzenia. Nieprawidłowe dobrane parametry mogą łatwo prowadzić do pozostałości zanieczyszczeń.

3. Właściwości zanieczyszczeń i podłoża
Grubość powłoki, skład chemiczny, a także przewodność cieplna i odbijalność podłoża wpływają na wydajność czyszczenia.

IV. Typowe środki redukujące pozostałości

1. Optymalizacja parametrów laserowych w celu poprawy sprawności sprzęgania energii

2. Użyj wielokrotnych przejść lub warstwowych strategii czyszczenia

3. Wyposaż systemy odsysania dymów, usuwania pyłów i filtracji w celu zapobiegania wtórnemu osadzaniu się

4. W razie potrzeby łączyć z procesami dmuchania powietrzem lub dodatkowego czyszczenia

Przy odpowiednim doborze typu lasera i poprawnej konfiguracji parametrów procesu, czyszczenie laserowe zazwyczaj nie pozostawia znaczących pozostałości na powierzchni podłoża. Jeśli parametry są niewłaściwie dobrane lub systemy pomocnicze są niewystarczające, mogą wystąpić śladowe pozostałości, jednak można je skutecznie kontrolować poprzez optymalizację procesu.