Ang high-end nga paghimo ug pagkonserba sa enerhiya ug pagkunhod sa emisyon adunay labi ka dinalian nga panginahanglan alang sa mga advanced nga proseso. Sa mga termino sa industriyal nga pagtambal sa nawong, adunay dinalian nga panginahanglan alang sa usa ka komprehensibo nga pag-upgrade sa teknolohiya ug mga proseso. Ang tradisyonal nga mga proseso sa pagpanglimpyo sa industriya, sama sa pagpanglimpyo sa mekanikal nga friction, paglimpyo sa kemikal nga corrosion, kusog nga paglimpyo sa epekto, high-frequency nga paglimpyo sa ultrasonic, dili lamang adunay taas nga mga siklo sa pagpanglimpyo, apan lisud nga i-automate, adunay makadaot nga mga epekto sa palibot, ug mapakyas sa pagkab-ot sa gitinguha nga epekto sa paglimpyo. Dili kini makatubag sa mga panginahanglan sa maayong pagproseso.
Bisan pa, sa nagkadako nga prominenteng mga kontradiksyon tali sa pagpanalipod sa kalikopan, taas nga kahusayan ug taas nga katukma, ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pagpanglimpyo sa industriya labi nga gihagit. Sa parehas nga oras, ang lainlaing mga teknolohiya sa paglimpyo nga angay sa pagpanalipod sa kalikopan ug angay alang sa mga bahin sa natad sa ultra-finishing mitumaw, ug ang teknolohiya sa paglimpyo sa laser usa niini.
Konsepto sa Paglimpyo sa Laser
Ang paglimpyo sa laser usa ka teknolohiya nga naggamit sa usa ka naka-focus nga laser aron molihok sa ibabaw sa usa ka materyal aron paspas nga maalisngaw o matangtang ang mga kontaminado sa nawong, aron malimpyohan ang nawong sa materyal. Kung itandi sa lainlaing tradisyonal nga pisikal o kemikal nga mga pamaagi sa paglimpyo, ang paglimpyo sa laser adunay mga kinaiya nga wala’y kontak, wala’y mga magamit, wala’y polusyon, taas nga katukma, wala’y kadaot o gamay nga kadaot, ug usa ka sulundon nga kapilian alang sa usa ka bag-ong henerasyon sa teknolohiya sa pagpanglimpyo sa industriya.
Prinsipyo sa Pagtrabaho sa Makina sa Paglimpyo sa Laser
Ang prinsipyo samakina sa paghinlo sa lasermas komplikado, ug mahimong maglakip sa pisikal ug kemikal nga mga proseso. Sa daghang mga kaso, ang pisikal nga mga proseso mao ang panguna nga proseso, inubanan sa pipila nga mga reaksyon sa kemikal. Ang mga nag-unang proseso mahimong maklasipikar sa tulo ka mga kategorya, lakip ang proseso sa gasification, proseso sa shock, ug proseso sa oscillation.
Proseso sa Gasification
Sa diha nga ang high-energy nga laser irradiated sa ibabaw sa materyal nga, ang nawong mosuhop sa laser enerhiya ug kinabig kini ngadto sa internal nga enerhiya, sa pagkaagi nga ang ibabaw nga temperatura mobangon paspas ug moabot sa ibabaw sa vaporization temperatura sa materyal, aron ang mga pollutants mao ang nahimulag gikan sa nawong sa materyal sa porma sa alisngaw. Selective vaporization kasagaran mahitabo sa diha nga ang pagsuyup rate sa laser kahayag pinaagi sa nawong kontaminante mao ang kamahinungdanon mas taas kay sa sa substrate. Usa ka tipikal nga kaso sa aplikasyon mao ang paglimpyo sa hugaw sa ibabaw sa bato. Ingon sa gipakita sa numero sa ubos, ang mga pollutant sa ibabaw sa bato adunay kusog nga pagsuyup sa laser ug dali nga maalisngaw. Sa diha nga ang mga pollutants gikuha ug ang laser irradiated sa ibabaw sa bato, ang pagsuyup huyang, mas laser enerhiya nagkatibulaag sa ibabaw sa bato, ang temperatura kausaban sa ibabaw sa bato mao ang gamay, ug ang bato nawong gipanalipdan gikan sa kadaot.
Ang usa ka kasagaran nga proseso nga gibase sa kemikal mahitabo kung ang usa ka laser sa ultraviolet band gigamit sa paglimpyo sa mga organikong kontaminado, nga gitawag nga laser ablation. Ang mga ultraviolet laser adunay mugbo nga wavelength ug taas nga enerhiya sa photon. Pananglitan, ang KrF excimer lasers adunay wavelength nga 248 nm ug photon energy nga ingon ka taas sa 5 eV, nga 40 ka pilo nga mas taas kay sa CO2 laser photon energy (0.12 eV). Ang ingon nga taas nga enerhiya sa photon igo na aron maguba ang molekular nga mga gapos sa organikong butang, aron ang CC, CH, CO, ug uban pa sa mga organikong pollutants mabuak human masuhop ang enerhiya sa photon sa laser, nga miresulta sa pyrolysis gasification ug pagtangtang gikan sa nawong.
Proseso sa Kakurat
Ang proseso sa shock usa ka serye sa mga reaksyon nga mahitabo sa panahon sa interaksyon tali sa laser ug sa materyal, ug unya usa ka shock wave ang naporma sa ibabaw sa materyal. Ubos sa aksyon sa shock wave, ang mga kontaminado sa nawong nabungkag ug nahimong abog o mga tinumpag nga gipanitan sa ibabaw. Adunay daghang mga mekanismo nga hinungdan sa mga shock wave, lakip ang plasma, alisngaw, ug paspas nga pagpalapad ug pagkunhod sa thermal. Ang paggamit sa plasma shock waves isip usa ka pananglitan, posible nga masabtan sa makadiyot kung giunsa ang proseso sa shock sa paglimpyo sa laser nagtangtang sa mga kontaminado sa ibabaw. Uban sa paggamit sa ultra-mubo nga pulse width (ns) ug ultra-high peak power (107-1010 W/cm2) nga mga laser, ang temperatura sa nawong motaas gihapon pag-ayo bisan kung ang nawong mosuhop sa laser nga gaan, nga makaabot dayon sa vaporization temperature. Sa ibabaw, ang alisngaw naporma sa ibabaw sa nawong sa materyal, sama sa gipakita sa (a) sa mosunod nga numero. Ang temperatura sa alisngaw mahimong moabot sa 104 - 105 K, nga makapa-ionize sa alisngaw mismo o sa palibot nga hangin aron mahimong plasma. Ang plasma makababag sa laser gikan sa pagkab-ot sa nawong sa materyal, ug ang vaporization sa nawong sa materyal mahimong mohunong, apan ang plasma magpadayon sa pagsuhop sa enerhiya sa laser, ug ang temperatura magpadayon sa pagtaas, nga mahimong usa ka lokal nga kahimtang sa. ultra-taas nga temperatura ug taas nga presyur, nga nagpatunghag usa ka dali nga 1-100 kbar sa ibabaw sa materyal. Ang epekto anam-anam nga gibalhin ngadto sa sulod sa materyal, sama sa gipakita sa mga Pigura (b) ug (c) sa ubos. Ubos sa aksyon sa shock wave, ang mga kontaminado sa ibabaw nabuak ngadto sa gamay nga abog, mga partikulo o mga tipik. Kung ang laser ibalhin gikan sa posisyon sa pag-irradiation, ang plasma mawala ug usa ka negatibo nga presyur ang namugna sa lokal, ug ang mga partikulo o mga tinumpag sa mga kontaminante makuha gikan sa nawong, ingon sa gipakita sa Figure (d) sa ubos.
Proseso sa Oscillation
Ubos sa aksyon sa mubu nga mga pulso, ang mga proseso sa pagpainit ug pagpabugnaw sa materyal kusog kaayo. Tungod kay ang lain-laing mga materyales adunay lain-laing mga kainit pagpalapad coefficients, ubos sa irradiation sa mubo-pulse laser, ang nawong kontaminante ug ang substrate moagi sa high-frequency nga thermal pagpalapad ug contraction sa lain-laing mga degrees, nga moresulta sa oscillation, hinungdan sa mga kontaminante sa panit sa nawong sa ang materyal. Atol niini nga proseso sa pag-exfoliation, ang pag-alisngaw sa materyal mahimong dili mahitabo, ug ang plasma dili mahimo. Hinunoa, ang shear force nga naporma sa interface sa contaminant ug ang substrate ubos sa aksyon sa oscillation makaguba sa bond tali sa contaminant ug sa substrate. . Gipakita sa mga pagtuon nga kung ang anggulo sa insidente sa laser gamay nga pagtaas, ang kontak tali sa laser ug ang kontaminasyon sa partikulo ug ang interface sa substrate mahimong madugangan, ang threshold sa paglimpyo sa laser mahimong mapakunhod, ang epekto sa oscillation mas klaro, ug ang mas taas ang kahusayan sa pagpanglimpyo. Bisan pa, ang anggulo sa insidente kinahanglan dili kaayo dako. Ang dako kaayo nga anggulo sa insidente makapakunhod sa densidad sa enerhiya nga naglihok sa ibabaw sa materyal ug makapahuyang sa abilidad sa paglimpyo sa laser.
Mga Aplikasyon sa Industriya sa Laser Cleaners
Industriya sa agup-op
Ang laser cleaner makaamgo sa non-contact nga pagpanglimpyo sa agup-op, nga luwas kaayo alang sa nawong sa agup-op, makasiguro sa katukma niini, ug makalimpyo sa sub-micron nga mga partikulo sa hugaw nga dili matangtang sa tradisyonal nga mga pamaagi sa pagpanglimpyo, aron aron makab-ot ang tinuod nga walay polusyon, episyente ug dekalidad nga pagpanglimpyo.
Industriya sa Instrumento sa Katukma
Ang industriya sa makinarya sa katukma kanunay nga kinahanglan nga tangtangon ang mga ester ug mineral nga lana nga gigamit alang sa lubrication ug resistensya sa kaagnasan gikan sa mga bahin, kasagaran sa kemikal, ug ang paglimpyo sa kemikal kanunay nga nagbilin sa mga salin. Ang laser deesterification hingpit nga makatangtang sa mga ester ug mineral nga lana nga dili makadaot sa nawong sa mga bahin. Ang laser nagpasiugda sa explosive gasification sa manipis nga oxide layer sa ibabaw sa bahin sa pagporma sa usa ka shock wave, nga moresulta sa pagtangtang sa mga kontaminante kay sa mekanikal nga interaksyon.
Industriya sa Riles
Sa pagkakaron, ang tanan nga pre-welding nga pagpanglimpyo sa mga riles nagsagop sa grinding wheel ug abrasive belt grinding type nga pagpanglimpyo, nga maoy hinungdan sa seryoso nga kadaot sa substrate ug seryoso nga nahabilin nga stress, ug nag-ut-ot sa daghang mga grinding wheel consumables matag tuig, nga mahal ug hinungdan sa seryoso polusyon sa abog sa palibot. Ang paglimpyo sa laser makahatag og taas nga kalidad ug episyente nga teknolohiya sa paglimpyo sa berde alang sa high-speed railway track laying production sa akong nasud, pagsulbad sa mga problema sa ibabaw, pagwagtang sa mga depekto sa welding sama sa seamless rail hole ug gray spots, ug pagpalambo sa kalig-on ug kaluwasan sa taas sa akong nasud - tulin nga operasyon sa tren.
Industriya sa Aviation
Ang nawong sa ayroplano kinahanglan nga ipintal pag-usab human sa usa ka piho nga yugto sa panahon, apan ang orihinal nga daan nga pintura kinahanglan nga hingpit nga tangtangon sa dili pa magpintal. Ang paghumol / pagpahid sa kemikal mao ang nag-unang pamaagi sa pagtangtang sa pintura sa natad sa abyasyon. Kini nga pamaagi moresulta sa daghang mga kemikal nga auxiliary nga basura, ug imposible nga makab-ot ang lokal nga pagmentinar ug pagtangtang sa pintura. Kini nga proseso bug-at nga trabaho ug makadaot sa kahimsog. Ang paglimpyo sa laser makahimo sa taas nga kalidad nga pagtangtang sa pintura sa ibabaw sa panit sa eroplano ug dali nga awtomatiko alang sa produksiyon. Sa pagkakaron, ang teknolohiya sa paglimpyo sa laser gipadapat sa pagmentinar sa pipila ka mga high-end nga mga modelo.
Industriya sa Barko
Sa pagkakaron, ang pre-production nga pagpanglimpyo sa mga barko nag-una nga nagsagop sa sand blasting method. Ang pamaagi sa pagpabuto sa balas nakapahinabog grabe nga polusyon sa abog sa palibot nga palibot ug hinayhinay nga gidili, nga miresulta sa pagkunhod o bisan pagsuspinde sa produksiyon sa mga tiggama sa barko. Ang teknolohiya sa paglimpyo sa laser maghatag ug berde ug walay polusyon nga solusyon sa pagpanglimpyo para sa anti-corrosion spraying sa ibabaw sa barko.
Armas
Ang teknolohiya sa paglimpyo sa laser kaylap nga gigamit sa pagmentinar sa hinagiban. Ang sistema sa paglimpyo sa laser makatangtang sa taya ug mga kontaminante nga episyente ug dali, ug makapili sa bahin sa paglimpyo aron maamgohan ang automation sa paglimpyo. Ang paggamit sa paglimpyo sa laser, dili lamang ang kalimpyo mas taas kaysa sa proseso sa paglimpyo sa kemikal, apan halos wala’y kadaot sa nawong sa butang. Pinaagi sa pagtakda sa lainlaing mga parameter, ang makina sa paghinlo sa laser mahimo usab nga maporma ang usa ka dasok nga oxide protective film o metal nga natunaw nga layer sa ibabaw sa mga butang nga metal aron mapauswag ang kalig-on sa nawong ug resistensya sa kaagnasan. Ang basura nga gikuha sa laser batakan dili makahugaw sa kalikopan, ug mahimo usab kini nga operahan sa layo, nga epektibo nga makunhuran ang kadaot sa kahimsog sa operator.
Pagtukod sa gawas
Nagkadaghan ang mga skyscraper nga gitukod, ug ang problema sa paglimpyo sa pagtukod sa mga bungbong sa gawas nahimong mas prominente. Ang sistema sa paglimpyo sa laser naglimpyo sa mga bungbong sa gawas sa mga bilding nga maayo pinaagi sa mga optical fiber. Ang solusyon nga adunay labing taas nga gitas-on nga 70 metros epektibo nga makalimpyo sa lainlaing mga hugaw sa lainlaing mga bato, metal ug bildo, ug ang kahusayan niini labi ka taas kaysa sa naandan nga pagpanglimpyo. Makakuha usab kini og mga itom nga spots ug mantsa sa lainlaing mga bato sa mga bilding. Ang pagsulay sa paghinlo sa sistema sa paglimpyo sa laser sa mga bilding ug mga monumento nga bato nagpakita nga ang paglimpyo sa laser adunay maayong epekto sa pagpanalipod sa hitsura sa mga karaang mga bilding.
Industriya sa Elektroniko
Ang industriya sa elektroniko naggamit ug mga laser sa pagtangtang sa mga oxide: Ang industriya sa elektroniko nanginahanglan ug taas nga katukma nga pag-decontamination, ug ang laser deoxidation labi nga angay. Ang mga component nga pin kinahanglan nga hingpit nga ma-deoxidize sa dili pa ibaligya ang board aron masiguro ang labing maayo nga kontak sa elektrisidad ug ang mga pin kinahanglan nga dili madaot sa panahon sa proseso sa decontamination. Ang paghinlo sa laser mahimong makab-ot ang mga kinahanglanon sa paggamit, ug ang kaepektibo taas kaayo, ug usa ra ka laser irradiation ang gikinahanglan alang sa matag dagom.
Nuclear Power Plant
Ang mga sistema sa paglimpyo sa laser gigamit usab sa paglimpyo sa mga tubo sa reaktor sa mga planta sa nukleyar nga gahum. Gigamit niini ang usa ka optical fiber aron ipaila ang usa ka high-power laser beam sa reaktor aron direkta nga makuha ang radioactive nga abug, ug ang gilimpyohan nga materyal dali nga limpyohan. Ug tungod kay kini gipalihok gikan sa layo, ang kaluwasan sa mga kawani mahimong garantiya.
Summary
Ang abante nga industriya sa pagmamanupaktura karon nahimong labing kataas sa internasyonal nga kompetisyon. Ingon usa ka abante nga sistema sa paghimo sa laser, ang makina sa paglimpyo sa laser adunay dako nga potensyal alang sa kantidad sa aplikasyon sa pag-uswag sa industriya. Ang kusog nga pagpalambo sa teknolohiya sa paglimpyo sa laser adunay hinungdanon kaayo nga estratehikong kahulogan alang sa pag-uswag sa ekonomiya ug sosyal.