Judriame pramoniniame ceche ponas Li susiduria su keblia problema. Tikslios mechaninės dalies paviršius tvirtinamas sunkiai pašalinamomis alyvos dėmėmis. Šie teršalai ne tik veikia įrangos veikimą, bet ir gali sukelti paslėptus pavojus tolesniam gamybos procesui. Tradiciniai valymo metodai, tokie kaip panardinimas į cheminį tirpiklį ir mechaninis valymas šepečiu, yra neveiksmingi arba gali pažeisti detalės paviršių, todėl ponas Li jaučiasi bejėgis.
Atsitiktinai jis sužinojo apie naujovišką technologiją – valymą lazeriu ir nusprendė išbandyti šią technologiją. Mačiau mažą lazerio spindulį, švelniai braukantį per detalės paviršių. Po kelių sekundžių tos įsisenėjusios dėmės stebuklingai dingo, o detalės paviršius grįžo į pradinį lygumą. Ši scena nustebino poną Li ir privertė jį giliai įvertinti lazerinio valymo technologijos žavesį.
Kas yra valymas lazeriu
Valymas lazeriu – tai pažangi valymo technologija, kuri naudojant didelės energijos lazerio spindulį apšvitina objekto paviršių, o dėl optinio ir šiluminio poveikio greitai išgaruoja arba nulupa nešvarumus, teršalus ar dangas.
Pagrindinis lazerinio valymo įrangos komponentas yra lazeris, turintis didelę impulsų energiją, didelę vidutinę galią ir didelę didžiausią galią. Kaip visi žinome, lazeris yra didelio ryškumo, didelio nuoseklumo ir didelio kryptingumo šviesos šaltinis, o impulsinis lazeris gali per labai trumpą laiką išleisti didelės energijos lazerio spindulį, turintį didelę didžiausią galią ir energijos tankį.
Lyginant su nepertraukiamu lazeriu, impulsinis lazeris gali akimirksniu sukurti aukštą temperatūrą, tačiau kadangi laikas yra labai trumpas, šiluma neturi laiko perduoti aplinkinėms medžiagoms, o tai labai sumažina lazerio šiluminį poveikį pagrindo medžiagai. Lazerio spinduliu apšvitinus valomą paviršių, lazerio energija sugeriama ir per labai trumpą laiką sukuria stiprų šiluminį poveikį teršalui. Dėl šio šiluminio poveikio pakyla teršalo ar dangos paviršiaus temperatūra, dėl kurios ji išgaruoja, suyra arba nusilupa. Tuo pačiu metu didelis impulsinio lazerio energijos tankis leidžia jam tiesiogiai prasiskverbti į tam tikras medžiagas, nepažeidžiant pagrindo paviršiaus, todėl valymo procesas tampa efektyvesnis.
Kodėl valymas lazeriu yra bendra tendencija
Pasaulinės industrializacijos bangos paskatintas ir nuodugniai įgyvendinamos aplinkos apsaugos strategijos, pvz., „anglies smailė“ ir „anglies neutralumas“, valymas lazeriu, kaip ekologiškas ir efektyvus valymo būdas, pamažu sutinkamas rinkoje ir tapo pagrindinė pasaulinės valymo rinkos plėtros tendencija. Remiantis rinkos tyrimų bendrovės Mordor Intelligence ataskaita, tikimasi, kad pasaulinė valymo lazeriu rinka 2024 m. pasieks 780 mln. JAV dolerių, o 2029 m. – 1,53 mlrd.
Ši tendencija neatsiejama nuo unikalių pačios lazerinio valymo technologijos privalumų. Palyginti su tradiciniais pramoniniais valymo metodais, valymas lazeriu turi šiuos privalumus:
Pirma, bekontaktis valymas: valymas lazeriu nereikalauja tiesioginio kontakto su objekto paviršiumi, išvengiant mechaninės trinties ir cheminės korozijos sukeltų substrato pažeidimų, taip pat apsaugant objekto vientisumą ir tikslumą:
Antra, didelis efektyvumas ir tikslumas: lazerio spindulys turi didelį energijos tankį ir gerą kryptingumą, gali greitai įkaisti ir pašalinti teršalus, turi didelį valymo efektyvumą ir tikslų padėties nustatymą:
Trečia, jis yra ekologiškas ir nekenksmingas aplinkai: atliekant valymą lazeriu nereikia naudoti cheminių tirpiklių ir daug vandens išteklių, o tai sumažina aplinkos taršą ir nuotekų valymo išlaidas bei atitinka darnaus vystymosi reikalavimus:
Ketvirta, jis turi platų pritaikymo spektrą: valymas lazeriu gali apdoroti įvairių medžiagų ir formų objektų paviršius, įskaitant metalus, nemetalus, sudėtingas konstrukcines dalis ir kt., ir turi platų pritaikymo spektrą:
Penkta, ją lengva integruoti su automatika: valymo lazeriu įrangą lengva integruoti su automatikos įranga, tokia kaip robotai, kad būtų galima automatizuoti ir išmaniai valdyti valymo procesą.
Kokie yra įprasti valymo lazeriu taikymo scenarijai?
Šiuo metu valymo lazeriu pritaikymo scenarijai pramonės srityje yra labai platūs. Dėl didelio efektyvumo, tikslumo ir aplinkos apsaugos jis atlieka svarbų vaidmenį daugelyje pramonės grandžių. Toliau pateikiami keli tipiniai taikymo scenarijai:
Paviršiaus apdorojimas
Valymas lazeriu gali efektyviai pašalinti teršalus, tokius kaip oksidai, alyvos dėmės ir suvirinimo šlakas ant metalinio paviršiaus, pagerinti paviršiaus švarumą ir tolesnio apdorojimo kokybę. Kalbant apie pelėsių valymą, jis gali greitai pašalinti teršalus nuo pelėsio paviršiaus, atkurti pradinę pelėsių būklę ir išvengti pelėsių tikslumo praradimo, kurį gali sukelti tradiciniai valymo metodai.
Automobilių gamyba
Automobilių gamybos pramonės grandinėje valymas lazeriu gali būti naudojamas alyvos dėmių ir nešvarumų valymui ant variklio cilindrų, alkūninių velenų, švaistiklio ir kitų dalių paviršiaus, siekiant pagerinti surinkimo tikslumą ir našumą. Be to, valymas lazeriu taip pat atlieka svarbų vaidmenį atliekant vietinį automobilių kėbulų remontą ir pašalinant įsisenėjusias dėmes.
Tiksli gamyba
Puslaidininkių gamybos procese valymas lazeriu gali būti naudojamas smulkioms dalelėms ir teršalams pašalinti iš plokštelių paviršiaus, siekiant pagerinti gaminių išeigą ir patikimumą. Tikslioms dalims, kurioms reikalingas didelio tikslumo apdorojimas, valymas lazeriu gali užtikrinti kruopštų dalių paviršiaus valymą ir atitikti griežtus apdorojimo reikalavimus.
Kultūros relikvijų apsauga
Valymas lazeriu gali būti naudojamas nuvalyti oksidus, nešvarumus ir kt., esančius metalinių kultūros reliktų paviršiuje, atkurti pirminę kultūros relikvijų išvaizdą, išvengti kultūros relikvijų pažeidimo. Valymas lazeriu taip pat gali suteikti veiksmingų sprendimų dėl nešvarumų ir pelėsių ant akmens kultūros reliktų paviršiaus.
