Во-первых, принцип лазерной очистки Промышленные трубопроводы используются на трубных объектах нефтяных, химических и других предприятий, в том числе труб, клапанов, трубопроводной арматуры и так далее. Трубы широко используются в промышленной сфере, и при использовании труб следует обращать внимание на удаление загрязнений внутри труб. После очистки водой под высоким давлением или технологией очистки свиней также требуется пассивация. После завершения операции пассивации трубопровод можно долго предохранять от окисления. Для поддержания работоспособности оборудования иногда требуется промышленная очистка. Окончательная операция пассивации является критической и требует пассивации сразу после завершения предыдущей операции, чтобы замедлить коррозию трубы.
Лазер имеет высокую яркость, высокую направленность, высокую монохроматичность и высокую когерентность, что не имеет аналогов среди обычных источников света. Благодаря высокой яркости лазера, после фокусировки линзой, он может генерировать десятки миллионов градусов или даже десятки тысяч градусов температуры вблизи фокуса. Высокая направленность лазера позволяет эффективно транспортировать лазер на большие расстояния. Монохроматичность лазера чрезвычайно высока, а длина волны одинарная, что хорошо для фокусировки и выбора длины волны.
Лазерная очистка может быть разделена на две категории в зависимости от механизма очистки. Он использует чистую подложку (также называемую материнской) и поверхностную насадку (грязь), чтобы иметь совершенно другой коэффициент поглощения для определенной длины волны лазерной энергии. , Энергия лазера, излучаемая на поверхность, в основном поглощается поверхностными отложениями, так что она нагревается или испаряется для испарения или мгновенно расширяется и приводится в движение потоком пара, образованным на поверхности, чтобы отделиться от поверхности объекта для очистки цели. Подложка не повреждена поглощением лазерного излучения на этой длине волны. Для этого типа лазерной очистки выбор правильной длины волны и управление энергией лазера является ключом к безопасной и эффективной очистке. Другой тип - это метод очистки, который не чувствителен к разнице в коэффициенте поглощения энергии лазера между чистящим субстратом и поверхностью, или что субстрат чувствителен к кислым парам, образующимся в покрытии, или токсичное вещество образуется после покрытие нагревается. , Этот тип метода обычно использует мощный импульсный лазер с высокой частотой повторения, чтобы воздействовать на очищаемую поверхность, и преобразует часть луча в звуковые волны. После того как звуковая волна попадает на нижнюю твердую поверхность, ближняя часть и падающая звуковая волна, генерируемая лазером, слегка взрываются, покрытие измельчается, прессуется в порошок, а затем удаляется вакуумным насосом, и нижележащая подложка не повреждены.
По сравнению с традиционными методами очистки, такими как лазерная очистка, механическая очистка трением, очистка жидким твердым веществом и высокочастотная ультразвуковая очистка, лазерная очистка имеет очевидные преимущества. Это эффективная, быстрая, низкая стоимость, низкая тепловая нагрузка и механическая нагрузка на подложку, чистка не повреждает; отходы могут быть переработаны, нет загрязнения окружающей среды; безопасно и надежно, не наносит вреда здоровью операторов; многофункциональный, может удалять различные различия в толщине, различный состав покрытия; легко добиться автоматического управления процессом очистки, дистанционной удаленной очистки.
Во-вторых, метод лазерной очистки
Из анализа метода, метод лазерной очистки имеет четыре вида 1 лазерной химической чистки, то есть прямую импульсную дезактивацию излучения с помощью импульсного лазера; 2) метод лазер + жидкая пленка, то есть сначала нанесение жидкой пленки на поверхность подложки, а затем дезактивация лазерным излучением; 3 лазер + метод инертного газа, то есть при облучении лазером инертный газ выдувается на поверхность подложки, и когда грязь отслаивается от поверхности, он сразу же сдувается с поверхности газом избегать повторного загрязнения и окисления поверхности; После разрыхления грязи ее очищают неагрессивными химическими методами. В настоящее время обычно используются первые три метода. Четвертый метод встречается только при очистке каменных артефактов.
В-третьих, применение лазерной очистки
Резьба по камню и резьба по камню, такие как высококачественное каменное искусство, стали самыми ранними применениями технологии лазерной очистки из-за их чрезвычайно тонкой и хрупкой структуры поверхности. Было обнаружено, что использование лазеров для удаления грязи с поверхности каменных артефактов имеет свои уникальные преимущества. Он может очень точно контролировать движение луча на сложных поверхностях, удаляя грязь, не повреждая артефактный камень. Например, в сентябре 1992 года Организация по защите всемирного культурного наследия, организованная Организацией Объединенных Наций по подготовке учебников, отметила 20-ю годовщину этой организации и отремонтировала очень известный английский Амьенский собор. Красивый мрамор Девы Марии на западной стороне Амьенского собора Гравюра является ключом к инженерному делу. В годичном проекте технического обслуживания Нотр-Дама обслуживающий персонал использовал лазер, чтобы удалить слой черной чешуи, покрывающий мраморный гравировальный узор толщиной в несколько миллиметров. Оригинальный цвет мраморной поверхности был отражен, что заставило изысканную резьбу вновь появиться. Славный. Например, резьба по камню в Insbrentier, одной из самых важных коллекций резьбы по камню в Великобритании, была очищена лазером и имеет тот же эффект. На рисунке 1 показаны австрийские культурные реликвии, чистящие резьбу по камню в соборе Святого Стефана в середине 14-го века с помощью лазера YAG с шарнирным оружием.
Поверхность камня после лазерной очистки наблюдалась с помощью электронного микроскопа. Было обнаружено, что структура камня после лазерной очистки не изменилась, и очищаемая поверхность была гладкой и ровной без повреждений. Это полностью отличается от поверхности, очищенной методом распыления микрочастиц (методом струйной обработки).
Повреждение структуры поверхности мрамора после очистки распылением микрочастиц неизбежно, особенно для мраморных поверхностей с существующими сульфатными отложениями. Наблюдение с помощью электронной микроскопии также выявило, что свойства материала подстилающей породы не были ни ухудшены, ни изменены после лазерного облучения. В настоящее время работа по очистке извести с помощью лазера, поверхности высококачественных каменных материалов, таких как мрамор, стала новым перспективным бизнес-проектом. В дополнение к очистке каменных материалов, лазерная очистка имеет хороший эффект при очистке стекла, кварца, металла, плесени, зубов, сколов, электродов, магнитных головок, магнитных дисков и различных микроэлектронных изделий. приложение.
В-четвертых, анализ преимуществ лазерной очистки
Кроме того, в промышленности также используются лазеры для периодической очистки пресс-формы для обеспечения качества продукта. Ниже приведен пример лазерной очистки пресс-формы шины для иллюстрации экономических преимуществ лазерной очистки по сравнению с автономным оборудованием для струйной очистки и очистки сухим льдом. Технология лазерной очистки имеет очевидные преимущества: быстрая очистка, низкая трудоемкость, отсутствие износа и отсутствие опасности для оператора. Тем не менее, первоначальные инвестиции в оборудование относительно высоки: от 300 до 600 000 долларов США. Поэтому фабрике необходимо разработать план возврата денежных средств. Типичная установка лазерной системы JET может обеспечить возврат инвестиций в течение 18 месяцев. Сокращение времени простоя вулканизации, низкие затраты на рабочую силу, меньший износ пресс-формы и снижение производственных затрат являются потенциальными преимуществами. Например, машину с ежедневной производительностью в 20 000 шин необходимо очищать один раз в день с помощью 8 вулканизаторов (16 модулей). Предполагается, что 3 вулканизатора очищаются за смену или 9 вулканизаторов очищаются каждый день (некоторые фабрики очищаются дважды). Удалите две формы из игрового автомата дружбы для очистки в автономном режиме. Это занимает около 15 часов работы и 10 часов простоя. Если две половинки очищаются с помощью лазера, требуется 03 часа работы и 3 часа простоя. Очистка вулканизатора экономит 14 часов работы и 7 часов простоя. Предполагается также, что только 10 чисток (5 комплектов дружеских серных машин) и 5 раз автономной чистки в пресс-цехе приведут к огромной отдаче с 70 часами работы и 35 часами простоя в день. Рабочий день в 320 дней в году может увеличить количество операций на 22 400 часов и 11 200 часов в год.
Стоимость ремонта и технического обслуживания оборудования для лазерной очистки также должна быть принята во внимание. Для очистки лазерного зеркала и удаления остатков, отложившихся на фильтре, устройство следует поддерживать в течение 30 минут в неделю, а основные компоненты следует ремонтировать в течение 60 минут каждые 4 недели. , Устройство регулярно обслуживается, и лазерная система эксплуатируется каждые 6 месяцев в соответствии с требованиями производителя. Большинство механических компонентов имеют такой же срок службы, что и лазерная рама, более 10 лет, а некоторые лазерные компоненты требуют замены примерно после 3000 часов использования. Эти детали могут быть заменены в полевых условиях во время профилактического технического обслуживания. Лазерный блок плюс его годичная гарантия, включая замену расходных материалов и поставку типовых запасных частей, в конечном итоге стоят от 4 до 8 долларов в час. Все устройства оснащены модемом (модулятором), поэтому производитель может предоставлять удаленные услуги.
Исходя из вышеперечисленных факторов, общие экономические преимущества технологии лазерной очистки очень значительны.
V. Вывод
Процессы лазерной обработки и резки существуют уже много лет, но лазерная очистка поверхности является относительно молодой технологией. Хотя этот процесс удаляет все органические материалы (такие как удаление жевательной резинки), его использование в промышленной очистке только недавно началось. Считается, что с развитием лазеров и постоянным совершенствованием технологии лазерной очистки будет все больше и больше применений в различных областях очистки.
