Conhecimento profissional

O princípio da limpeza a laser

2021-12-17
Em meados da década de 1980, Beklemyshev, Allrn e outros cientistas combinaram tecnologia de laser e tecnologia de limpeza para necessidades de trabalho prático e conduziram pesquisas relacionadas. Desde então, nasceu o conceito técnico de limpeza a laser (Laser Cleanning). É bem conhecido que a relação entre poluentes e substratos A força de ligação é dividida em ligação covalente, dipolo duplo, ação capilar e força de van der Waals. Se esta força puder ser superada ou destruída, o efeito de descontaminação será alcançado.
A limpeza a laser é o uso de feixes de laser que possuem características de grande densidade de energia, direção controlável e forte capacidade de convergência, de modo que a força de ligação entre os poluentes e o substrato seja destruída ou os poluentes sejam vaporizados diretamente para descontaminar e reduzir os poluentes. A força de ligação com a matriz e, em seguida, obtém o efeito de limpeza da superfície da peça de trabalho. Quando os contaminantes na superfície da peça absorvem a energia do laser, eles rapidamente vaporizam ou expandem instantaneamente após serem aquecidos para vencer a força entre os contaminantes e a superfície do substrato. Devido ao aumento da energia de aquecimento, as partículas contaminantes vibram e caem da superfície do substrato.
Todo o processo de limpeza a laser é dividido em 4 etapas, a saber, vaporização e decomposição a laser, remoção a laser, expansão térmica de partículas poluentes, vibração da superfície do substrato e separação de poluentes. Obviamente, ao aplicar a tecnologia de limpeza a laser, você também deve prestar atenção ao limite de limpeza a laser do objeto a ser limpo e selecionar o comprimento de onda do laser apropriado para obter o melhor efeito de limpeza. A limpeza a laser pode alterar a estrutura do grão e a orientação da superfície do substrato sem danificar a superfície do substrato e também pode controlar a rugosidade da superfície do substrato, aumentando assim o desempenho geral da superfície do substrato. O efeito de limpeza é afetado principalmente por fatores como as características do feixe, os parâmetros físicos do substrato e do material da sujeira e a capacidade da sujeira de absorver a energia do feixe.
Atualmente, a tecnologia de limpeza a laser inclui três métodos de limpeza: tecnologia de limpeza a laser a seco, tecnologia de limpeza a laser úmida e tecnologia de ondas de choque de plasma a laser.
1. Limpeza a laser a seco significa que o laser pulsado é irradiado diretamente para limpar a peça de trabalho, de modo que o substrato ou contaminantes da superfície absorvam energia e a temperatura aumente, resultando em expansão térmica ou vibração térmica do substrato, separando assim os dois. Esse método pode ser dividido basicamente em duas situações: uma é que os contaminantes da superfície absorvem o laser para expandir; a outra é que o substrato absorve o laser para gerar vibração térmica.
2. A limpeza a laser úmido consiste em pré-revestir um filme líquido na superfície antes de irradiar a peça de trabalho com um laser pulsado. Sob a ação do laser, a temperatura do filme líquido aumenta rapidamente e vaporiza. Uma onda de choque é gerada no momento da vaporização, que atua sobre as partículas poluentes. , Faça-o cair do substrato. Este método requer que o substrato e o filme líquido não possam reagir, portanto, o escopo dos materiais de aplicação é limitado.
3. A onda de choque de plasma a laser é uma onda de choque de plasma esférica gerada pela quebra do meio de ar durante o processo de irradiação a laser. A onda de choque atua na superfície do substrato a ser lavado e libera energia para remover os poluentes; o laser não atua sobre o substrato, portanto não causa danos ao substrato. A tecnologia de limpeza por ondas de choque de plasma a laser agora pode limpar contaminantes de partículas com um tamanho de partícula de dezenas de nanômetros, e não há limite para o comprimento de onda do laser.
Na produção real, diferentes métodos de teste e parâmetros relacionados devem ser selecionados especificamente de acordo com as necessidades para obter peças de limpeza de alta qualidade. No processo de limpeza a laser, a eficiência da limpeza da superfície e a avaliação da qualidade são métricas importantes para determinar a qualidade da tecnologia de limpeza a laser.
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