Bản chất của việc làm sạch bằng laser là sử dụng mật độ năng lượng cao của chùm tia laser chiếu vào bề mặt phôi, khiến cho bụi bẩn, lớp oxy hóa, lớp mạ hoặc lớp phủ, v.v. trên bề mặt phôi bị nóng chảy, bào mòn, bay hơi hoặc bong tróc tức thì do nhiệt, từ đó đạt được bề mặt phôi sạch mà không làm hỏng lớp nền, là sự lựa chọn lý tưởng cho công nghệ làm sạch công nghiệp thế hệ mới.
Vật liệu áp dụng cho loại laser
Sự phát triển của laser đồng thời thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ làm sạch bằng laser ở Trung Quốc. Công nghệ làm sạch bằng laser cũng đã trở thành một công nghệ làm sạch không thể thiếu trong các lĩnh vực công nghiệp, hàng hải, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực sản xuất cao cấp khác, bao gồm việc loại bỏ bụi bẩn cao su trên bề mặt khuôn lốp xe, loại bỏ chất gây ô nhiễm dầu silicon trên bề mặt màng vàng và làm sạch chính xác cao trong ngành công nghiệp vi điện tử.
Loại bỏ gỉ sét trên bề mặt kim loại, loại bỏ sơn, dầu mỡ và lớp oxit là những ứng dụng phổ biến nhất hiện nay trong lĩnh vực làm sạch bằng laser. Giữa các loại laser khác nhau có sự khác biệt về bước sóng, công suất và các thông số quan trọng khác, do đó, các vật liệu và vết bẩn khác nhau cần có bước sóng, công suất và các yêu cầu khác nhau đối với laser cũng khác nhau. Trong thực tế, cần phải lựa chọn phương pháp làm sạch bằng laser khác nhau tùy theo tình hình cụ thể.
Sau nhiều lần kiểm chứng thực nghiệm của đội ngũ nghiên cứu và phát triển quy trình MavenLaser, laser MOPA, laser hỗn hợp là loại laser được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường làm sạch bằng laser, tiếp theo là một số ít ứng dụng của laser carbon dioxide, laser tia cực tím và laser liên tục.
1. Làm sạch bằng laser xung MOPA cho nhiều loại bề mặt vật liệu khác nhau
Khoang cộng hưởng của hệ thống laser sợi quang MOPA bản thân nó là một sợi quang, và MO (Bộ dao động chính) là một laser công suất thấp, thường được chọn vì bước sóng phù hợp. Laser công suất thấp LD (Điốt laser) có thể điều chỉnh trực tiếp các thông số đầu ra bằng dòng điện điều khiển, sau đó ánh sáng tín hiệu do LD tạo ra được ghép nối vào hệ thống khuếch đại công suất PA (Bộ khuếch đại công suất) thông qua dây dẫn để khuếch đại ánh sáng tín hiệu.
Laser MOPA là loại laser được sử dụng rộng rãi nhất để làm sạch bề mặt, bởi vì hệ thống laser sợi quang MOPA có thể được ghép nối chặt chẽ vào hệ thống nguồn tín hiệu mồi để khuếch đại, mà không làm thay đổi các đặc tính của laser như bước sóng trung tâm, dạng sóng xung và độ rộng xung. Do đó, phạm vi điều chỉnh thông số cao hơn và rộng hơn, phù hợp hơn với các kịch bản ứng dụng khác nhau của các vật liệu khác nhau, và khoảng cửa sổ xử lý lớn hơn, đáp ứng nhu cầu làm sạch bề mặt của nhiều loại vật liệu khác nhau.
Ngoài ra, laser MOPA có biên độ năng lượng laser cao, có thể được cải thiện bằng cách nâng cấp thiết bị làm sạch bằng laser, chẳng hạn như tăng diện tích điểm xử lý laser, tích hợp hệ thống thông minh, v.v., để đạt được sự nâng cấp thiết bị làm sạch bằng laser. Điều đáng chú ý là nhờ hiệu suất vượt trội và khả năng ứng dụng linh hoạt trong nhiều kịch bản, laser MOPA được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực pin năng lượng mới và các ngành công nghiệp mới nổi khác.
| Pin năng lượng mới | Vệ sinh cực pin lithium, vệ sinh trụ cực, vệ sinh cổng phun dung dịch, vệ sinh nắp đậy, vệ sinh lớp màng xanh, v.v. |
|
Hàng không vũ trụ | Vệ sinh các bộ phận động cơ trước và sau khi hàn, vệ sinh thùng chứa nhiên liệu của phương tiện phóng trước và sau khi hàn, loại bỏ sơn khỏi vật liệu composite, loại bỏ chất tách khuôn, loại bỏ lớp vỏ máy bay, loại bỏ chất bịt kín, vệ sinh khuôn. |
| Sản phẩm khuôn mẫu | Khuôn lốp xe, khuôn đóng gói, khuôn ép phun, khuôn vòng đệm, khuôn thực phẩm, v.v. để loại bỏ lớp carbon. |
| Công nghiệp 3C | Lựa chọn và loại bỏ lớp sơn trên bo mạch, làm sạch tấm bán dẫn, loại bỏ lớp sơn trên vỏ điện thoại, làm sạch khuôn phủ PVD. |
| Sản xuất ô tô | Vệ sinh thân xe trước khi hàn, vệ sinh mâm xe, loại bỏ sơn ở một số khu vực trên thân xe, thay lốp êm ái. |
| Tàu biển | Vệ sinh trước và sau khi hàn, loại bỏ sơn trên các bộ phận, làm sạch để loại bỏ dầu mỡ. |
| Bảo trì cầu, đường cao tốc | Tẩy sơn các bộ phận kết cấu cầu, tẩy rỉ sét, tẩy sơn lan can đường cao tốc. |
| Vận tải đường sắt | Vệ sinh thân xe bằng nhôm trước và sau khi hàn, vệ sinh tự động cặp bánh xe, vệ sinh khung gầm, vệ sinh động cơ, v.v. |
| Hóa dầu | Loại bỏ lớp phủ trên giàn khoan dầu ngoài khơi, loại bỏ sơn trên đường ống, loại bỏ rỉ sét, v.v. |
| Ngành công nghiệp thực phẩm | Khay nướng bằng kim loại, khuôn nướng, v.v. |
| Cốc hút chân không | Loại bỏ lớp sơn ở đáy và thành cốc giữ nhiệt |
| Các ngành công nghiệp khác | Vệ sinh bộ lọc dầu kim loại, làm sạch ống lọc, đánh bóng thép không gỉ, loại bỏ rỉ sét bằng laser, loại bỏ oxit |
2. Làm sạch bằng laser tổng hợp, sự lựa chọn tốt nhất để loại bỏ sơn.
Quá trình làm sạch vật liệu composite bằng laser sử dụng laser bán dẫn liên tục làm nguồn nhiệt, giúp các chất kết dính cần làm sạch hấp thụ năng lượng để tạo ra sự bay hơi, hình thành các đám mây plasma và áp suất giãn nở nhiệt giữa vật liệu kim loại và chất kết dính, làm giảm lực liên kết giữa hai lớp. Khi laser phát ra chùm tia laser xung năng lượng cao, sóng xung kích rung động tạo ra sẽ làm đứt các chất kết dính không còn chắc chắn trên bề mặt kim loại, từ đó đạt được hiệu quả làm sạch laser nhanh chóng.
loại bỏ lớp sơn trên vỏ pin
Làm sạch bằng laser kết hợp giữa laser liên tục và laser xung, tạo thành đặc tính xử lý 1 + 1 > 2. Tốc độ nhanh, hiệu quả cao, chất lượng làm sạch đồng đều hơn, đối với các vật liệu khác nhau, bạn cũng có thể sử dụng các bước sóng laser khác nhau cùng lúc để đạt được mục đích loại bỏ vết bẩn.
Loại bỏ lớp sơn cho động cơ kẹp tóc
Hiện nay, làm sạch bằng laser composite được sử dụng rộng rãi trong đóng tàu, sửa chữa ô tô, khuôn cao su, máy công cụ cao cấp, đường sắt, bảo vệ môi trường và các lĩnh vực khác, giúp loại bỏ hiệu quả nhựa, sơn, dầu, vết bẩn, bụi bẩn, rỉ sét, lớp phủ, lớp mạ và lớp oxit trên bề mặt vật thể.
Ví dụ, trong việc làm sạch bằng laser đối với vật liệu phủ dày hơn, một laser đơn có năng lượng đầu ra đa xung cao, chi phí cao, việc sử dụng kết hợp laser xung - laser bán dẫn có thể nhanh chóng và hiệu quả cải thiện chất lượng làm sạch, và không gây hư hại cho chất nền; trong việc làm sạch bằng laser đối với hợp kim nhôm và các vật liệu có độ phản xạ cao khác, laser đơn gặp phải các vấn đề về độ phản xạ và các vấn đề khác. Việc sử dụng kết hợp laser xung - laser bán dẫn, nhờ vai trò truyền dẫn nhiệt của laser bán dẫn, làm tăng tốc độ hấp thụ năng lượng của lớp oxit trên bề mặt kim loại, nhờ đó chùm tia laser xung có thể loại bỏ lớp oxit nhanh hơn, từ đó cải thiện hiệu quả loại bỏ hơn, đặc biệt là hiệu quả loại bỏ sơn tăng hơn 2 lần.
3. Làm sạch bằng laser carbon dioxide, lựa chọn tốt nhất để loại bỏ các vật liệu phi kim loại.
Laser CO2 là loại laser khí sử dụng khí CO2 làm chất làm việc, được nạp khí CO2 và các khí phụ trợ khác (heli, nitơ và một lượng nhỏ hydro hoặc xenon), có tính định hướng, đơn sắc và ổn định tần số tốt hơn. Vì ống phóng điện thường được làm bằng thủy tinh hoặc thạch anh, nên có hai loại laser CO2 phổ biến là laser CO2 ống thủy tinh và laser CO2 ống kim loại.
Nhổ nướu
4. Làm sạch bằng tia laser UV cho các thiết bị chính xác
Các loại laser UV chính được sử dụng trong chế tạo vi mạch bằng laser là laser excimer và laser trạng thái rắn. Laser UV có bước sóng ngắn và năng lượng photon đơn cao có thể trực tiếp phá vỡ các liên kết hóa học giữa các vật liệu, và các vật liệu được tách ra khỏi bề mặt dưới dạng khí hoặc hạt, đồng thời vùng ảnh hưởng nhiệt sinh ra trong quá trình xử lý nhỏ, mang lại những ưu điểm độc đáo trong chế tạo vi mạch, chẳng hạn như Si, GaN và các vật liệu bán dẫn khác, thạch anh, sapphire và các tinh thể quang học khác, cũng như polyimide (PI), polycarbonate (PC) và các vật liệu polymer khác, và có thể nâng cao chất lượng sản xuất một cách hiệu quả.
vệ sinh chip pin
Laser UV được coi là giải pháp làm sạch bằng laser tốt nhất trong lĩnh vực điện tử chính xác, đặc điểm nổi bật nhất là công nghệ gia công "lạnh" tinh xảo, không làm thay đổi tính chất vật lý của vật thể, đồng thời thực hiện gia công và xử lý vi mô bề mặt, có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành và lĩnh vực khác nhau như truyền thông, quang học, quân sự, điều tra tội phạm, y tế. Ví dụ, kỷ nguyên 5G đã tạo ra nhu cầu thị trường về gia công FPC. Việc ứng dụng máy laser UV cho phép gia công lạnh chính xác FPC và các vật liệu khác.
5. Làm sạch liên tục bằng laser sợi quang để loại bỏ rỉ sét bám trên bề mặt kim loại.
Laser sợi quang liên tục hoạt động bằng cách bơm ánh sáng từ nguồn bơm thông qua một gương phản xạ được ghép vào môi trường khuếch đại. Vì môi trường khuếch đại là sợi quang pha tạp nguyên tố đất hiếm, nên ánh sáng bơm được hấp thụ, năng lượng photon hấp thụ làm nhảy mức năng lượng của ion đất hiếm và đạt được sự đảo ngược số lượng hạt. Sau khi đảo ngược, các hạt đi qua khoang cộng hưởng, từ trạng thái kích thích nhảy trở lại trạng thái cơ bản, giải phóng năng lượng và tạo thành đầu ra laser ổn định. Ưu điểm lớn nhất là ánh sáng có thể được phát liên tục.
Vệ sinh sau khi hàn.
Các ứng dụng làm sạch bằng laser thực tế, ứng dụng laser sợi quang liên tục ít phổ biến hơn, nhưng vẫn có một số ứng dụng nhỏ, chẳng hạn như một số kết cấu thép lớn, đường ống, v.v., do yêu cầu tản nhiệt nhanh với thể tích lớn, và yêu cầu về độ bền vật liệu không cao, thì có thể lựa chọn laser liên tục.
Loại bỏ rỉ sét
Điều đáng chú ý là với sự đột phá và tính ổn định của công nghệ điểm vòng, laser sợi quang vòng với ưu điểm điều chỉnh quy trình dễ dàng và vận hành đơn giản đã được phổ biến rộng rãi trong lĩnh vực hàn và làm sạch. Sau nhiều thử nghiệm của các kỹ sư tại Trung tâm Quy trình MavenLaser, công nghệ này đã được sử dụng để loại bỏ rỉ sét nổi, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả làm sạch.
Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ và sự nâng cao các yêu cầu bảo vệ môi trường, làm sạch bằng laser sẽ tham gia sâu rộng và toàn diện hơn vào quá trình đổi mới công nghiệp sản xuất của Trung Quốc, và trở thành phương pháp làm sạch chủ đạo trong sản xuất sạch công nghiệp.
Công ty TNHH Tự động hóa Laser Maven Thâm Quyến, có trụ sở chính tại Thâm Quyến, sở hữu nhà máy sản xuất riêng. Tập trung vào lĩnh vực ứng dụng công nghệ cao laser, với mục tiêu chính là theo đuổi sản phẩm hóa, cung cấp cho khách hàng các giải pháp laser toàn diện về cắt laser, hàn laser, khắc laser, làm sạch laser, nguồn cấp điện laser, và phát triển chương trình làm sạch tự động theo nhu cầu của khách hàng để đạt được mục đích làm sạch thông minh hơn. Trong lĩnh vực máy làm sạch laser, công ty dẫn đầu với các sản phẩm bao gồm máy làm sạch laser kiểu tủ, máy làm sạch laser kiểu cần kéo, máy làm sạch laser kiểu vai và nhiều mẫu máy làm sạch laser khác. Hệ thống tiếp thị sản phẩm và hệ thống dịch vụ hậu mãi hoàn thiện giúp sản phẩm cạnh tranh hơn, luôn sẵn sàng hỗ trợ 24/7 và cung cấp chuỗi dịch vụ bảo trì sau bán hàng. Công nghệ MavenLaser sẽ gây ấn tượng với bạn bằng chất lượng công nghệ ổn định, giá cả dịch vụ hợp lý và trở thành đối tác đáng tin cậy của bạn!
Thời gian đăng bài: 16/01/2023
