Жогорку сапаттагы өндүрүш жана энергияны үнөмдөө жана эмиссияны кыскартуу прогрессивдүү процесстерге барган сайын шашылыш муктаждыкка ээ. Өндүрүштүк бетти иштетүү жагынан технологияны жана процесстерди комплекстүү жаңыртуу өтө зарыл. Салттуу өнөр жайлык тазалоо процесстери, мисалы, механикалык сүрүлүү менен тазалоо, химиялык коррозиядан тазалоо, күчтүү таасирлүү тазалоо, жогорку жыштыктагы ультраүн тазалоо, узак тазалоо циклдарына гана ээ болбостон, автоматташтыруу кыйын, айлана-чөйрөгө зыяндуу таасирин тийгизет жана жетишсиз. каалаган тазалоо эффекти. Ал жакшы иштетүү муктаждыктарын канааттандыра албайт.
Таза лазердик тазалоо машиналары: өнөр жай тазалоодо бузукулар
Бирок, курчап турган чөйрөнү коргоо, жогорку натыйжалуулук жана жогорку тактык ортосундагы барган сайын көрүнүктүү карама-каршылыктар менен, салттуу өнөр жай тазалоо ыкмалары абдан кыйынга турат. Ошол эле учурда, айлана-чөйрөнү коргоо үчүн жагымдуу жана ультра-тазалоо жаатындагы бөлүктөргө ылайыктуу болгон ар кандай тазалоо технологиялары пайда болду жана лазердик тазалоо технологиясы алардын бири болуп саналат.
Лазердик тазалоо концепциясы
Лазердик тазалоо - бул материалдын бетин тазалоо үчүн, бетиндеги булгоочу заттарды тез бууланып же сыйрып алуу үчүн материалдын бетине иш-аракет кылуу үчүн багытталган лазерди колдонгон технология. ар кандай салттуу физикалык же химиялык тазалоо ыкмалары менен салыштырганда, лазер тазалоо эч кандай байланыш, эч кандай чыгымдалуучу, эч кандай булгануу, жогорку тактык, эч кандай зыян же кичинекей зыян өзгөчөлүктөрүнө ээ жана өнөр жай тазалоо технологиясы жаңы муун үчүн идеалдуу тандоо болуп саналат.
Лазердик тазалоочу машинанын иштөө принциби
Лазердик тазалоочу машинанын принциби татаалыраак жана физикалык жана химиялык процесстерди камтышы мүмкүн. Көпчүлүк учурларда физикалык процесстер кээ бир химиялык реакциялар менен коштолгон негизги процесс болуп саналат. Негизги процесстерди үч категорияга бөлүүгө болот, анын ичинде газдаштыруу процесси, шок процесси жана термелүү процесси.
Газдаштыруу процесси
Жогорку энергиялуу лазер материалдын бетине нурланганда, бет лазер энергиясын сиңирип, аны ички энергияга айландырат, ошондуктан беттин температурасы тез көтөрүлүп, материалдын буулануу температурасынан жогору болот, ошондуктан булгоочу заттар материалдын бетинен буу түрүндө бөлүнөт. Тандалма буулануу, адатта, лазер нурунун беттик булгоочу заттардын сиңирүү ылдамдыгы субстраттыкына караганда кыйла жогору болгондо пайда болот. Кадимки колдонуу иши таш бетиндеги кирди тазалоо болуп саналат. Төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, таштын бетиндеги булгоочу заттар лазерди күчтүү сиңирип алат жана тез бууланат. Булгоочу заттарды алып ташта жана лазерди таш бетине нурландырганда, сиңирүү начар, таш бетине көбүрөөк лазер энергиясы чачырап, таш бетинин температуралык өзгөрүүсү аз болуп, таш бети бузулуудан корголот.
Ультрафиолет диапазонундагы лазер органикалык булгоочу заттарды тазалоо үчүн колдонулганда, химиялык негиздеги типтүү процесс пайда болот, ал лазердик абляция деп аталат. Ультрафиолет лазерлери кыска толкун узундугуна жана жогорку фотондук энергияга ээ. Мисалы, KrF эксимердик лазерлеринин толкун узундугу 248 нм жана фотондун энергиясы 5 эВга чейин жетет, бул CO2 лазеринин фотон энергиясынан (0,12 эВ) 40 эсе жогору. Мындай жогорку фотон энергиясы органикалык заттардын молекулярдык байланыштарын бузуу үчүн жетиштүү, ошондуктан органикалык булгоочу заттардын курамындагы CC, CH, CO ж.
Шок процесси
Сокку процесси – бул лазер менен материалдын өз ара аракеттенүүсүндө пайда болгон реакциялардын сериясы, андан кийин материалдын бетинде сокку толкуну пайда болот. Сокку толкунунун таасири астында жер үстүндөгү булгоочу заттар талкаланып, чаңга же бетинен сыйрылып калган калдыктарга айланат. Сокку толкундарын пайда кылган көптөгөн механизмдер бар, анын ичинде плазма, буу жана тез термикалык кеңейүү жана жыйрылышы. Мисал катары плазмалык шок толкундарын колдонуу менен, лазердик тазалоодо шок процесси беттик булгоочу заттарды кантип жок кыларын кыскача түшүнүүгө болот. Ультра кыска импульстун кеңдиги (ns) жана ультра жогорку кубаттуулуктагы (107–1010 Вт/см2) лазерлерди колдонуу менен беттин температурасы лазерди жеңил сиңирип алса да, буулануу температурасына заматта жетет. Төмөнкү сүрөттө (а) көрсөтүлгөндөй, жогоруда буу материалдын бетинин үстүндө пайда болгон. Буунун температурасы 104 – 105 К жетиши мүмкүн, бул буунун өзүн же айланадагы абаны иондоштуруп, плазманы пайда кылат. Плазма лазердин материалдын бетине жетишине тоскоол болот жана материалдын бетинин бууланышы токтоп калышы мүмкүн, бирок плазма лазердин энергиясын сиңирип алууну улантат жана температура жогорулай берет жана локализацияланган абалды пайда кылат. ультра жогорку температура жана жогорку басым, бул материалдын бетинде бир заматта 1-100 кбарды пайда кылат. Төмөндөгү (б) жана (в) сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй, таасир акырындык менен материалдын ичине өтөт. Сокку толкунунун таасири астында беттик булгоочу заттар майда чаңдарга, бөлүкчөлөргө же сыныктарга бөлүнөт. Лазерди нурлануу абалынан алыстатканда, плазма жоголот жана локалдуу терс басым пайда болот, ал эми булгоочу заттардын бөлүкчөлөрү же сыныктары төмөндөгү (г) сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бетинен чыгарылат.
Термелүү процесси
Кыска импульстардын таасири астында материалды жылытуу жана муздатуу процесстери өтө тез жүрөт. Ар кандай материалдар ар кандай жылуулук кеңейүү коэффициенттерине ээ болгондуктан, кыска импульстуу лазердин нурлануусу астында беттик булгоочу заттар жана субстрат жогорку жыштыктагы жылуулук кеңейүүсүнө жана ар кандай даражадагы жыйрылышына дуушар болушат, натыйжада термелүү пайда болуп, булгоочу заттардын бетинен сыйрылып кетишине алып келет. материал. Бул эксфолиация процессинде материалдын буулануусу болбой, плазма түзүлбөй калышы мүмкүн. Тескерисинче, термелүүнүн аракети астында булгоочу зат менен субстраттын интерфейсинде пайда болгон жылма күч булгоочу зат менен субстраттын ортосундагы байланышты бузат. . Изилдөөлөр көрсөткөндөй, лазердин тийүү бурчу бир аз жогорулаганда, лазер менен бөлүкчөлөрдүн булганышы жана субстрат интерфейсинин ортосундагы байланышты көбөйтүүгө болот, лазерди тазалоо босогосун азайтууга болот, термелүү эффекти айкыныраак болот жана тазалоо натыйжалуулугу жогору. Бирок, окуя бурчу өтө чоң болбошу керек. Өтө чоң бурч материалдын бетине таасир этүүчү энергиянын тыгыздыгын азайтат жана лазердин тазалоо жөндөмүн алсыратат.
Лазердик тазалагычтардын өнөр жай колдонмолору
Калып өнөр жайы
Лазердик тазалагыч калыптын бети үчүн абдан коопсуз, анын тактыгын камсыздай алат жана салттуу тазалоо ыкмалары менен жок кылынбай турган суб-микрон кир бөлүкчөлөрүн тазалай алат. чындап булганбаган, эффективдүү жана сапаттуу тазалоого жетишүү.
Тактык приборлор өнөр жайы
Тактык машиналар өнөр жайы көбүнчө бөлүктөрү, адатта, химиялык, жана химиялык тазалоо көп калдыктарын калтырат майлоочу жана коррозияга каршылык үчүн колдонулган эфирлерди жана минералдык майларды алып салуу керек. Лазердик деэстерификация бөлүктөрдүн бетине зыян келтирбестен эфирлерди жана минералдык майларды толугу менен жок кыла алат. Лазер тетиктин бетиндеги жука оксид катмарынын жарылуучу газдашуусуна өбөлгө түзөт, бул сокку толкунун пайда кылат, бул механикалык өз ара аракеттенүүнүн ордуна булгоочу заттарды жок кылат.
Темир жол өнөр жайы
Учурда рельстерди ширетүүгө чейинки бардык тазалоодо жылмалоочу дөңгөлөк жана абразивдүү кайыш майдалоочу типтеги тазалоо колдонулат, бул субстратка олуттуу зыян келтирет жана олуттуу калдык стресске алып келет жана жыл сайын жылмалоочу дөңгөлөк чыгымдалуучу материалдарды көп керектейт, бул кымбатка турат жана олуттуу кесепеттерге алып келет. айлана-чөйрөгө чаңдын булганышы. Лазердик тазалоо менин өлкөмдүн жогорку ылдамдыктагы темир жолду төшөө өндүрүшү үчүн сапаттуу жана натыйжалуу жашыл тазалоо технологиясын камсыздай алат, жогоруда айтылган көйгөйлөрдү чечет, темир жол тешиктери жана боз тактар сыяктуу ширетүүчү кемчиликтерди жок кылат жана менин өлкөмдүн бийиктигинин туруктуулугун жана коопсуздугун жакшыртат. - ылдам темир жолду иштетүү.
Авиация өнөр жайы
Учактын үстүн белгилүү бир убакыттан кийин кайра сырдоо керек, бирок сырдоо алдында эски эски боёкту толугу менен алып салуу керек. Химиялык нымдоо / сүртүү - авиация тармагындагы боёкторду тазалоонун негизги ыкмасы. Бул ыкма химиялык көмөкчү калдыктардын чоң көлөмүн алып келет, жергиликтүү тейлөөгө жана боёкторду тазалоого жетишүү мүмкүн эмес. Бул процесс оор жүк жана ден соолукка зыян. Лазердик тазалоо учактын терисинин беттериндеги боёкторду сапаттуу кетирүүгө мүмкүндүк берет жана өндүрүш үчүн оңой автоматташтырылган. Азыркы учурда, лазер тазалоо технологиясы кээ бир жогорку моделдерин тейлөө үчүн колдонулган.
Кеме өнөр жайы
Азыркы учурда, кемелерди алдын ала өндүрүш тазалоо негизинен кум жардыруу ыкмасын кабыл алат. Кум жардыруу ыкмасы курчап турган чөйрөгө олуттуу чаң булганышына алып келди жана акырындык менен тыюу салынган, кеме өндүрүүчүлөр тарабынан өндүрүштүн кыскарышына же ал тургай токтотулушуна алып келди. Лазердик тазалоо технологиясы кеменин бетине антикоррозия чачуу үчүн жашыл жана булганычсыз тазалоочу чечим менен камсыз кылат.
Курал-жарак
Лазердик тазалоо технологиясы куралды тейлөөдө кеңири колдонулат. Лазердик тазалоо системасы дат жана булгоочу заттарды натыйжалуу жана тез жок кыла алат жана тазалоону автоматташтыруу үчүн тазалоо бөлүгүн тандай алат. Лазердик тазалоону колдонуп, химиялык тазалоо процессине караганда тазалык гана жогору эмес, объекттин бетине дээрлик эч кандай зыян келтирбейт. ар кандай параметрлерди коюу менен, лазер тазалоочу машина, ошондой эле беттик бекемдигин жана коррозияга туруктуулугун жакшыртуу үчүн металл объектилердин бетинде тыгыз оксид коргоочу пленка же металл эрүү катмарын түзө алат. Лазер менен жок кылынган калдыктар негизинен айлана-чөйрөнү булгабайт, ошондой эле аны алыс аралыкта иштетүүгө болот, бул оператордун ден соолугуна келтирилген зыянды эффективдүү азайтат.
Имараттын сырткы көрүнүшү
Барган сайын асман тиреген имараттар курулуп жатат, сырткы дубалдарды курууда тазалоо көйгөйү барган сайын айкын болуп калды. Лазердик тазалоо системасы имараттардын сырткы дубалдарын оптикалык була аркылуу жакшы тазалайт. Максималдуу узундугу 70 метрге жеткен эритме ар кандай таштарды, металлдарды жана айнектеги ар кандай булгоочу заттарды эффективдүү тазалай алат жана анын эффективдүүлүгү кадимки тазалоого караганда бир топ жогору. Ошондой эле имараттардагы ар кандай таштардагы кара тактарды жана тактарды кетире алат. Имараттардагы жана таш эстеликтердеги лазердик тазалоо системасынын тазалоо сыноосу лазер менен тазалоо байыркы имараттардын сырткы көрүнүшүн коргоого жакшы таасирин тийгизет.
Электроника өнөр жайы
Электрондук өнөр жайы оксиддерди жок кылуу үчүн лазерлерди колдонот: Электрондук өнөр жайы жогорку тактыктагы зыянсыздандырууну талап кылат жана лазердик деоксидация өзгөчө ылайыктуу. Компоненттин төөнөгүчтөрү оптималдуу электр байланышын камсыз кылуу үчүн тактайды ширетүү алдында кылдат кычкылсыздандырылышы керек жана төөнөгүчтөр зыянсыздандыруу процессинде бузулбашы керек. Лазердик тазалоо колдонуу талаптарына жооп бере алат, жана натыйжалуулугу абдан жогору, жана ар бир ийне үчүн бир гана лазер нурлануу талап кылынат.
Атомдук электр станциясы
Лазердик тазалоо системалары атомдук электр станцияларындагы реактордук түтүктөрдү тазалоодо да колдонулат. Ал радиоактивдүү чаңды түз алып салуу үчүн реакторго жогорку кубаттуулуктагы лазер нурун киргизүү үчүн оптикалык була колдонот жана тазаланган материалды тазалоо оңой. Ал эми алыстан иштетилгендиктен, кызматкерлердин коопсуздугуна кепилдик берилиши мүмкүн.
Жыйынтык
Азыркы өнүккөн өндүрүш өнөр жайы эл аралык атаандаштыктын башкаруучу бийиктиги болуп калды. Лазердик өндүрүштүн өнүккөн системасы катары, лазердик тазалоочу машина өнөр жайлык өнүгүүдө колдонуу үчүн чоң потенциалга ээ. Күчтүү өнүгүп келе жаткан лазердик тазалоо технологиясы экономикалык жана социалдык өнүгүү үчүн абдан маанилүү стратегиялык мааниге ээ.