Là một phương pháp làm sạch hiệu quả và thân thiện với môi trường,công nghệ làm sạch bằng laserCông nghệ làm sạch bằng laser đang dần thay thế các phương pháp làm sạch hóa học và cơ học truyền thống. Với các yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm ngặt của đất nước và sự theo đuổi không ngừng chất lượng và hiệu quả làm sạch trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, nhu cầu thị trường đối với công nghệ làm sạch bằng laser đang tăng nhanh. Là một quốc gia sản xuất lớn, Trung Quốc sở hữu một nền tảng công nghiệp khổng lồ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng rộng rãi công nghệ làm sạch bằng laser. Trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, vận tải đường sắt, sản xuất ô tô, sản xuất khuôn mẫu và các ngành khác, công nghệ làm sạch bằng laser đã được sử dụng rộng rãi và đang dần mở rộng sang các ngành khác.
Công nghệ làm sạch bề mặt phôi được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các phương pháp làm sạch truyền thống thường là làm sạch tiếp xúc, tác động lực cơ học lên bề mặt vật cần làm sạch, gây hư hại bề mặt vật hoặc khiến chất tẩy rửa bám dính vào bề mặt vật cần làm sạch và không thể loại bỏ, gây ô nhiễm thứ cấp. Hiện nay, đất nước đang chủ trương phát triển các ngành công nghiệp mới nổi xanh và thân thiện với môi trường, và làm sạch bằng laser là lựa chọn tốt nhất. Đặc tính không mài mòn và không tiếp xúc của làm sạch bằng laser giải quyết được những vấn đề này. Thiết bị làm sạch bằng laser phù hợp để làm sạch các vật thể làm từ nhiều chất liệu khác nhau và được coi là phương pháp làm sạch đáng tin cậy và hiệu quả nhất.
Làm sạch bằng lasernguyên tắc
Làm sạch bằng laser là chiếu một chùm tia laser có mật độ năng lượng cao vào phần vật cần làm sạch, sao cho tia laser được hấp thụ bởi lớp chất bẩn và chất nền. Thông qua các quá trình như bóc tách bằng ánh sáng và làm bay hơi, độ bám dính giữa chất bẩn và chất nền bị phá vỡ, nhờ đó chất bẩn rời khỏi bề mặt vật thể, đạt được mục đích làm sạch mà không làm hư hại vật thể.
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý làm sạch bằng laser.
Trong lĩnh vực làm sạch bằng laser, laser sợi quang đã trở thành lựa chọn hàng đầu trong số các nguồn sáng laser nhờ hiệu suất chuyển đổi quang điện cực cao, chất lượng chùm tia tuyệt vời, hiệu suất ổn định và khả năng phát triển bền vững. Laser sợi quang được chia thành hai loại: laser sợi quang xung và laser sợi quang liên tục, chiếm vị trí dẫn đầu thị trường tương ứng trong gia công vật liệu kích thước lớn và gia công vật liệu chính xác.
Hình 2: Cấu tạo của laser sợi quang xung.
So sánh ứng dụng làm sạch bằng laser sợi quang xung và laser sợi quang liên tục
Đối với các ứng dụng làm sạch bằng laser mới nổi, nhiều người có thể hơi bối rối khi đứng trước các loại laser xung và laser liên tục trên thị trường: Họ nên chọn laser sợi quang xung hay laser sợi quang liên tục? Dưới đây, hai loại laser khác nhau được sử dụng để tiến hành các thí nghiệm loại bỏ sơn trên bề mặt của hai vật liệu, và các thông số làm sạch laser tối ưu cùng hiệu quả làm sạch tối ưu được sử dụng để so sánh.
Qua quan sát dưới kính hiển vi, tấm kim loại đã bị nóng chảy lại sau khi được xử lý bằng laser sợi quang liên tục công suất cao. Sau khi thép được xử lý bằng laser sợi quang xung MOPA, vật liệu nền bị hư hại nhẹ và cấu trúc của vật liệu nền được giữ nguyên; sau khi thép được xử lý bằng laser sợi quang liên tục, hiện tượng hư hại nghiêm trọng và vật liệu bị nóng chảy xảy ra.
Laser sợi quang xung MOPA (trái) Laser sợi quang liên tục (phải)
Laser sợi quang xung (trái) Laser sợi quang liên tục (phải)
Từ sự so sánh trên, có thể thấy rằng laser sợi quang liên tục dễ gây ra hiện tượng đổi màu và biến dạng chất nền do lượng nhiệt tỏa ra lớn. Nếu yêu cầu về mức độ hư hại chất nền không cao và độ dày của vật liệu cần làm sạch mỏng, loại laser này có thể được sử dụng làm nguồn sáng. Laser sợi quang xung dựa vào các xung có năng lượng đỉnh cao và tần số lặp lại cao để tác động lên vật liệu, làm bay hơi và dao động tức thời các vật liệu cần làm sạch để bóc tách chúng; nó có hiệu ứng nhiệt nhỏ, khả năng tương thích cao và độ chính xác cao, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau. Phá hủy các đặc tính của chất nền.
Từ kết luận này, để đạt được độ chính xác cao, cần phải kiểm soát chặt chẽ sự tăng nhiệt độ của chất nền, và trong các trường hợp ứng dụng yêu cầu chất nền không bị phá hủy, chẳng hạn như nhôm sơn và thép khuôn, nên chọn laser sợi quang xung; đối với một số vật liệu hợp kim nhôm cường độ cao quy mô lớn, ống hình tròn, v.v., do kích thước lớn và khả năng tản nhiệt nhanh, cùng với yêu cầu thấp về hư hại chất nền, có thể lựa chọn laser sợi quang liên tục.
In làm sạch bằng laserCần xem xét toàn diện các điều kiện vật liệu để đảm bảo đáp ứng nhu cầu làm sạch đồng thời giảm thiểu hư hại cho bề mặt nền. Tùy thuộc vào điều kiện làm việc thực tế, việc lựa chọn nguồn sáng laser phù hợp là rất quan trọng.
Nếu muốn ứng dụng công nghệ làm sạch bằng laser trên quy mô lớn, điều đó không thể tách rời khỏi sự đổi mới về công nghệ và quy trình. Maven sẽ tiếp tục kiên định với định hướng laser+, kiểm soát tốc độ phát triển một cách ổn định, nỗ lực làm sâu sắc thêm công nghệ nguồn sáng laser cốt lõi ở khâu đầu nguồn, và tập trung giải quyết các vấn đề then chốt về vật liệu laser và linh kiện, cung cấp nguồn năng lượng cho sản xuất tiên tiến.
Thời gian đăng bài: 07/05/2024
