การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์จะทิ้งสารตกค้างไว้หรือไม่

การล้างด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการบำบัดผิวที่ใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงมาทำปฏิกิริยากับสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิว เพื่อขจัดคราบสนิม น้ำมัน ชั้นเคลือบ และออกไซด์ การที่จะมีสารตกค้างเหลืออยู่หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับกลไกการล้าง คุณสมบัติของวัสดุ และการตั้งค่าพารามิเตอร์กระบวนการ

I. กลไกการกำจัดสิ่งสกปรกของการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์
การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ทำงานหลักผ่านกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อน การสลายตัวและกลายเป็นไอจากความร้อน การกระแทกของพลาสมา และผลทางกลจากแสง เนื้อสิ่งปนเปื้อนจะดูดซับพลังงานเลเซอร์ในช่วงเวลาสั้นมาก จนเกิดการสลายตัว กลายเป็นไอ หรือหลุดออกทันทีจากแรงกระแทก ในขณะที่วัสดุพื้นฐานเนื่องจากอัตราการดูดซับพลังงานที่ต่างกันหรือการนำความร้อนที่จำกัด โดยทั่วไปจะไม่เข้าร่วมปฏิกิริยา

แหล่งที่มาหลักของการเกิดสิ่งตกค้าง

1. การกำจัดสิ่งปนเปื้อนไม่สมบูรณ์
เมื่อความหนาแน่นพลังงานเลเซอร์ไม่เพียงพอ หรือความเร็วในการสแกนสูงเกินไป ชั้นสิ่งปนเปื้อนอาจนุ่มตัวลงหรือสลายตัวเพียงบางส่วน ทำให้เหลือคราบที่คาร์บอนหรือฟิล์มบางๆ ตกค้างอยู่

2. สิ่งตกค้างจากการสลายตัวด้วยความร้อนของสิ่งปนเปื้อน
น้ำมันและสารเคลือบที่เป็นอินทรีย์อาจสร้างคราบคาร์บอนเล็กน้อยระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อน ซึ่งปรากฏในรูปของอนุภาคผงหรือการสะสมเป็นฟิล์มบาง

3. การสะสมซ้ำจากสิ่งแวดล้อม
หากไม่มีการติดตั้งระบบดูดและกรองไอระเหยที่มีประสิทธิภาพ ผลิตภัณฑ์ที่กลายเป็นไออาจกลับมาตกค้างบนพื้นผิวของชิ้นงานอีกครั้งในระหว่างกระบวนการเย็นตัว

III. ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อระดับของสารตกค้าง

1. ประเภทและความยาวคลื่นของเลเซอร์
เลเซอร์ไฟเบอร์ เลเซอร์แบบพัลส์ และเลเซอร์อัลตราไวโอเลต มีลักษณะการดูดซับที่แตกต่างกันบนวัสดุต่างๆ โดยส่งผลโดยตรงต่อความสมบูรณ์ของการกำจัด

2. พารามิเตอร์กระบวนการ
รวมถึงพลังงานพัลส์ ความถี่ ความกว้างพัลส์ ความเร็วในการสแกน และอัตราการทับซ้อน การจับคู่พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนตกค้างได้ง่าย

3. คุณสมบัติของสิ่งสกปรกและวัสดุพื้นฐาน
ความหนาของชั้นเคลือบ องค์ประกอบทางเคมี รวมถึงการนำความร้อนและการสะท้อนของวัสดุพื้นฐาน ล้วนมีผลต่อประสิทธิภาพการทำความสะอาด

IV. มาตรการทั่วไปเพื่อลดสารตกค้าง

1. ปรับแต่งพารามิเตอร์ของเลเซอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทพลังงาน

2. ใช้การขจัดคราบหลายรอบหรือกลยุทธ์การทำความสะอาดแบบชั้นต่อชั้น

3. ติดตั้งระบบดูดควัน กำจัดฝุ่น และระบบกรอง เพื่อป้องกันการสะสมซ้ำของสิ่งสกปรก

4. เมื่อจำเป็น ให้ใช้ร่วมกับกระบวนการเป่าลมหรือการทำความสะอาดเสริม

ภายใต้การเลือกประเภทเลเซอร์อย่างเหมาะสมและการกำหนดค่าพารามิเตอร์กระบวนการที่ถูกต้อง การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์โดยทั่วไปจะไม่ทิ้งสิ่งตกค้างอย่างมีนัยสำคัญไว้บนพื้นผิวของวัสดุ หากพารามิเตอร์ไม่สอดคล้องกันหรือระบบเสริมไม่เพียงพอ อาจเกิดสิ่งตกค้างเล็กน้อยได้ แต่สามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการปรับแต่งกระบวนการ