У чему је разлика између континуираног и импулсног ласерског чишћења?

Ласерска технологија чишћења, као ефикасан и еколошки прихватљив метод површинског чишћења, углавном се дели на континуирано ласерско чишћење и импулсно ласерско чишћење, у зависности од различитих начина испуњања ласера. Постоје значајне разлике између ова два метода у погледу механизама деловања, параметара процеса, ефекта чишћења и области примене.
I. Механизам деловања
Континуално ласерско чишћење користи ласерски зрак са сталном излазном снагом који непрекидно осветљава површину предмета. Механизам чишћења углавном се заснива на топлотном ефекту. Када загађивачи или прекоци апсорбују ласерску енергију, њихова температура стално расте, и на крају се уклањају кроз процесе као што су топљење, испаравање или топлотно ширење. Топлотни утицај на подлогу је релативно непрекидан и дубок.
Чишћење пулсним ласером подразумева периодично емитовање ласерских импулса великог вршног напона, при чему сваки импулс има изузетно кратко трајање (обично у наносекундама, пикосекундама или чак фемтосекундама). Механизам чишћења комбинује термичке и механичке ефекте. Загађујуће материје се брзо загревају, испаравају или јонизују у изузетно кратком временском периоду, што ствара интензивне ударне таласе. Ови ударни таласи користе своју силу да „тресу“ загађујуће материје са површине подлоге. Због кратког трајања процеса, топлота нема времена да се значајније проводи до подлоге, па је зона под утицајем топлоте релативно мала.
II. Кључни параметри процеса
Основни параметри чишћења континуираним ласером су снага ласера (вати, W) и брзина скенирања. Подешавањем снаге и брзине може се контролисати унос енергије по јединици површине (густина енергије).
Основни параметри чишћења пулсним ласером су много сложенији и углавном обухватају:
Енергија импулса (џул, J): Енергија садржана у једном појединачном импулсу.
Ширина импулса (секунде, s): Трајање једног појединачног импулса, што одређује густину снаге.
Учесталост понављања (херци, Hz): Број импулса који се испоручи у секунди, што утиче на ефикасност чишћења.
Густина снаге (вати по квадратном центиметру, W/cm²): Одређује је енергија импулса и ширина импулса, а она је кључни фактор за стварање механичких ефеката.
III. Ефекат и карактеристике чишћења
Ефикасност чишћења: При истој просечној снази, континуирани ласер, због непрекидног испуњања енергије, обично има већу брзину уклањања материјала и самим тим већу ефикасност чишћења. Ефикасност чишћења пулсног ласера ограничена је учесталошћу понављања.
Toplotni uticaj: Kontinualni laser obezbeđuje veliki i kontinualni toplotni ulaz u podlogu, što lako može dovesti do termičkog oštećenja podloge, kao što su topljenje, deformacija i promene u mikrostrukturi. Ovaj rizik je posebno visok kod materijala osetljivih na toplotu. Oblast termičkog uticaja pulsiranog lasera je mala, omogućavajući „hladnu obradu“, zbog čega je pogodniji za čišćenje preciznih i osetljivih komponenti.
Preciznost i upravljivost čišćenja: Kontrolom energije i količine pojedinačnih impulsa, pulsirani laser može postići sloj po sloj uklanjanje sloja zagađenja, sa većom tačnošću kontrole i lakšim ostvarivanjem selektivnog čišćenja bez oštećenja podloge. Tačnost kontrole kontinualnog lasera je relativno niža.
Опсег примене механизма за чишћење: континуални ласер је погоднији за уклањање загађујућих материја које имају релативно слабу везу са подлогом или оне које се могу ефикасно уклонити топлотним ефектима, као што су масне мрље, боје, гума итд. Механички ударни ефекат импулсног ласера ефикаснији је за уклањање чврсто припојених честица (као што су прашина, металне честице), оксидних слојева и ситних честица.
Трошкови опреме и сложеност: импулсни ласери, посебно ултра-кратки импулсни ласери, генерално имају већу техничку сложеност и трошкове производње у односу на континуалне ласере исте просечне снаге.
IV. Сценарији примене
Чишћење континуалним ласером: ова метода се често користи у великом обиму и високо ефикасним макроскопским операцијама чишћења, као што су уклањање боје са трупа бродова, претретман површина великих челичних конструкција и чишћење форми за гуме итд. Примењује се у областима где не постоје строга ограничења у вези термичких оштећења подлоге.
Чишћење импулсним ласером: Широко примењивано у областима високопречизионе и ниског-штетне микропрераде и чишћења, као што је чишћење електронских компонената, рестаурација археолошких предмета, деkontaminacija прецизних калупа, уклањање честица са површине полупроводничких плочица и одржавање кључних компонената у аерокосмичкој индустрији.

Чишћење континуираном ласерском светлошћу и чишћење импулсним ласером су две техничке методе засноване на различитим физичким механизмима. Континуирана ласерска светлост се углавном ослања на топлотни ефекат, са предношћу високе ефикасности и чишћења великих површина; импулсни ласер комбинује топлотне и механичке ефекте, при чему је главна предност висока прецизност и ниска топлотна оштећења. У пракси, морају се узети у обзир разлиčити фактори као што су карактеристике материјала који се чисти, врста загађивача, захтеви прецизности и отпорност на топлотне ефекте, како би се одабрала одговарајућа технологија.