Het verkennen van de toepassingen van verschillende lasers in laserreiniging

22 juli 2022

Laserreiniging is een proces waarbij een laserstraal met hoge energiedichtheid op het oppervlak van een werkstuk wordt gericht om verontreinigingen, oxidatielagen, coatings of roest te verwijderen. Het proces zorgt ervoor dat het oppervlaktemateriaal onmiddellijk smelt, ablatiseert, verdampt of afbladdert, waardoor een schoon oppervlak ontstaat zonder het basismateriaal te beschadigen. Het is een ideale keuze geworden voor de volgende generatie industriële reinigingstechnologieën.

In 1960 ontwikkelde de Amerikaanse wetenschapper Theodore Harold Maiman met succes de eerste praktische robijnlaser, waarmee hij de deur opende voor lasers ten bate van de mensheid. In de daaropvolgende meer dan 60 jaar heeft de toepassing van lasertechnologie zich uitgebreid, met belangrijke resultaten op het gebied van lassen, reinigen, snijden, markeren en andere gebieden.

De oorsprong en groei van laserreinigingstechnologie

Laserreinigingstechnologie heeft in het buitenland een lange geschiedenis. Het kan alles verwijderen, van dikke roestlagen tot fijne deeltjes op oppervlakken. Sinds de 21e eeuw heeft China aanzienlijke personele en materiële middelen geïnvesteerd om het onderzoek naar lasertechnologie te verbeteren. laserreiniging technologie. Met de ontwikkeling van geavanceerde lasertechnologie hebben lasers aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van energievermogen, golflengtebereik, laserkwaliteit en omzettingsefficiëntie.

Als fiberlasers en andere lasertechnologieën zich blijven ontwikkelen, is laserreiniging onmisbaar geworden in hoogwaardige productiesectoren zoals de scheepsbouw, lucht- en ruimtevaart en industriële sectoren, waar het wordt gebruikt voor taken zoals het verwijderen van rubberverontreinigingen van bandenmallen, het reinigen van siliconenolie van goudfilms en het uitvoeren van zeer nauwkeurige reiniging in de micro-elektronica-industrie.

Algemene toepassingen van laserreiniging

Laserreiniging wordt meestal toegepast bij het verwijderen van roest, verf, olie en oxidelagen op metalen oppervlakken. Verschillende soorten lasers, met verschillende golflengtes en vermogens, zijn nodig om verschillende materialen en soorten vlekken te reinigen. Daarom is het selecteren van de juiste laserreiniging methode op basis van het materiaal en de verontreinigingen is cruciaal.

MOPA fiberlasers in laserreiniging

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) fiberlasers worden het meest gebruikt in laserreiniging toepassingen. Het MOPA fiberlasersysteem kan het seed-signaal versterken zonder de fundamentele eigenschappen van de laser, zoals centrale golflengte, pulsgolfvorm of pulsbreedte, te veranderen. Dit maakt MOPA lasers zeer aanpasbaar en biedt een breed scala aan parameters voor verschillende materialen en reinigingstoepassingen.

MOPA lasers hebben hogere energiereserves, waardoor upgrades in laserreinigingsapparatuur mogelijk zijn, zoals het vergroten van de laserspotgrootte en het inbouwen van intelligente systemen. Dit maakt MOPA fiber lasers bijzonder populair in opkomende industrieën zoals nieuwe energiebatterijen.

Composiet laserreiniging - de beste keuze voor verfverwijdering

Composietlaserreiniging maakt gebruik van een continue halfgeleiderlaser voor thermische geleiding, waardoor de bevestigde verontreinigingen energie absorberen en verdampings- of plasmawolken genereren. Hierdoor ontstaat een warmte-uitzettingsdruk tussen het materiaal en de verontreinigingen, waardoor de hechtingskracht tussen de twee afneemt. Wanneer de laser Uitgangen met hoogenergetische pulsen helpen de resulterende schokgolven om verontreinigingen los te maken van het metaaloppervlak, waardoor een snelle en efficiënte reiniging wordt bereikt.

Composietlaserreiniging combineert continue en gepulseerde laserfuncties en biedt een 1+1>2 verwerkingsfunctie. Dit resulteert in hogere snelheden, een hogere efficiëntie en een uniformere reinigingskwaliteit. Voor verschillende materialen kunnen lasers van verschillende golflengtes samen worden gebruikt om superieure reinigingsresultaten te behalen.

Momenteel wordt composietlaserreiniging veel gebruikt in industrieën zoals scheepsbouw, auto-onderhoud, rubberen mallen, high-end werktuigmachines, spoorwegen en milieubescherming. Het verwijdert effectief hars, verf, vet, vlekken, roest, coatings, plating en oxidelagen van oppervlakken.

CO2 Laserreiniging - De beste keuze voor het reinigen van niet-metalen materialen

CO2-lasers, die CO2-gas als werkmedium gebruiken, bieden een goede richtbaarheid, monochromaticiteit en frequentiestabiliteit. Ze worden veel gebruikt in laserreiniging voor niet-metalen materialen zoals het verwijderen van coatings, inkt en kleefstoffen.

Bij CO2 laserreiniging van aluminiumlegeringen bijvoorbeeld verwijdert het proces composietcoatings zonder het geanodiseerde oppervlak te beschadigen. CO2 lasers worden ook gebruikt voor het reinigen van PCB inkten in de 3C industrie, het reinigen van lijmresten op nieuwe energie batterij elektrodes en andere aangepaste reinigingsoplossingen.

UV-laserreiniging - Precisiereiniging met gespecialiseerde apparatuur

UV-lasers, met name excimerlasers en lasers met een volledig vast lichaam, worden gebruikt voor fijne laserbewerking. Door de korte golflengte en de hoge fotonenenergie van UV-lasers kunnen ze chemische bindingen tussen materialen verbreken en materialen in gasvormige of deeltjesvorm strippen. Met een kleinere warmte-beïnvloede zone zijn UV-lasers ideaal voor precisiereiniging bij microfabricage, zoals halfgeleidermaterialen zoals Si en GaN, optische kristallen zoals kwarts en saffier, en polymeermaterialen zoals polyimide (PI) en polycarbonaat (PC).

UV-laserreiniging wordt beschouwd als de beste oplossing voor precisiereiniging in de elektronica, communicatie, optica, militaire, forensische en medische sector. In het 5G-tijdperk is de vraag naar FPC-verwerking bijvoorbeeld gestegen en UV-lasertechnologie maakt precisiekoude verwerking van materialen zoals FPC mogelijk.

Continu reinigen met fiberlaser - effectief voor oppervlaktereiniging van roest

Het principe van continue fiberlaserreiniging bestaat uit het gebruik van pomplicht, afkomstig van een pompbron, dat wordt gekoppeld in het versterkingsmedium. De energie die wordt geabsorbeerd door de zeldzame aardionen in de vezel veroorzaakt een niveauovergang, wat resulteert in een stabiele laseroutput. Het belangrijkste voordeel is dat continue fiber lasers een continue output kunnen leveren, waardoor ze nuttig zijn voor het reinigen van grotere staalconstructies, pijpleidingen en andere toepassingen waarbij thermische schade aan het basismateriaal minimaal is.

Laserreiniging met ringvezellasers - Een doorbraak in efficiëntie

Dankzij de vooruitgang in ringlasertechnologie is fiberlaser reinigingsapparatuur gebruiksvriendelijker en efficiënter geworden. Ringlasers, die bekend staan om hun flexibele procesaanpassingen en eenvoudige bediening, worden nu veel gebruikt bij las- en reinigingstoepassingen. Ingenieurs in lasertechnologiecentra hebben bewezen dat deze lasers de reinigingsefficiëntie aanzienlijk verbeteren, vooral bij het verwijderen van oppervlakteroest.

Conclusie

Naarmate de vraag naar groene productie toeneemt, laserreiniging zal een steeds belangrijkere rol spelen in China's industriële verbeteringsproces. Met zijn milieuvriendelijke en efficiënte aard, laserreiniging zullen integraal deel uitmaken van verschillende sectoren en op maat gemaakte oplossingen bieden voor las-, reinigings- en productiebehoeften. Naarmate de technologie voortschrijdt, laserreiniging zal de toekomst van industriële reiniging blijven bepalen.

Graham Luo

Dr. Graham Luo - Senior Engineer, Titanium MIM Specialist Dr. Graham Luo is een erkende autoriteit op het gebied van Metal Injection Molding (MIM), met een gespecialiseerde focus op titaniumlegeringen. Momenteel is hij Senior Engineer bij een Nonferro Metals Research Institute. Hij heeft een Ph.D. van de Helmholtz Association of German Research Centres en heeft gewerkt als postdoctoraal onderzoeker, waardoor hij een grondige theoretische basis heeft en ervaring heeft opgedaan bij vooraanstaande Europese onderzoeksinstellingen. Zijn onderzoek richt zich op de kern van MIM-technologie en concentreert zich op kritieke gebieden zoals de reologie van titaniumgrondstoffen, katalytische/thermische ontslijpprocessen met een laag koolstof/zuurstofgehalte en de...

Lees meer artikelen van Graham Luo