Conoscenza professionale

Il principio della pulizia laser

2021-12-17
A metà degli anni '80, Beklemyshev, Allrn e altri scienziati hanno combinato la tecnologia laser e la tecnologia di pulizia per esigenze di lavoro pratico e hanno condotto ricerche correlate. Da allora è nato il concetto tecnico di pulizia laser (Laser Cleanning). È noto che il rapporto tra inquinanti e substrati La forza di legame si divide in legame covalente, doppio dipolo, azione capillare e forza di van der Waals. Se questa forza può essere superata o distrutta, si otterrà l'effetto della decontaminazione.
La pulizia laser è l'uso di raggi laser che hanno le caratteristiche di grande densità di energia, direzione controllabile e forte capacità di convergenza, in modo che la forza di legame tra gli inquinanti e il substrato venga distrutta o gli inquinanti vengano vaporizzati direttamente per decontaminare e ridurre gli inquinanti. La forza di legame con la matrice e quindi ottenere l'effetto di pulizia della superficie del pezzo. Quando i contaminanti sulla superficie del pezzo assorbono l'energia del laser, vaporizzano rapidamente o si espandono istantaneamente dopo essere stati riscaldati per vincere la forza tra i contaminanti e la superficie del substrato. A causa della maggiore energia di riscaldamento, le particelle contaminanti vibrano e cadono dalla superficie del substrato.
L'intero processo di pulizia laser è approssimativamente suddiviso in 4 fasi, vale a dire vaporizzazione e decomposizione laser, stripping laser, espansione termica delle particelle inquinanti, vibrazione superficiale del substrato e separazione degli inquinanti. Naturalmente, quando si applica la tecnologia di pulizia laser, è necessario prestare attenzione anche alla soglia di pulizia laser dell'oggetto da pulire e selezionare la lunghezza d'onda del laser appropriata per ottenere il miglior effetto di pulizia. La pulizia laser può modificare la struttura della grana e l'orientamento della superficie del substrato senza danneggiare la superficie del substrato e può anche controllare la rugosità superficiale del substrato, migliorando così le prestazioni complessive della superficie del substrato. L'effetto pulente è influenzato principalmente da fattori quali le caratteristiche della trave, i parametri fisici del supporto e del materiale sporco, e la capacità dello sporco di assorbire l'energia della trave.
Attualmente, la tecnologia di pulizia laser comprende tre metodi di pulizia: tecnologia di pulizia laser a secco, tecnologia di pulizia laser a umido e tecnologia laser a onde d'urto al plasma.
1. La pulizia con laser a secco significa che il laser pulsato viene irradiato direttamente per pulire il pezzo, in modo che i contaminanti del substrato o della superficie assorbano energia e la temperatura aumenti, con conseguente espansione termica o vibrazione termica del substrato, separando così i due. Questo metodo può essere approssimativamente suddiviso in due situazioni: una è che i contaminanti superficiali assorbono il laser per espandersi; l'altro è che il substrato assorbe il laser per generare vibrazioni termiche.
2. La pulizia a umido del laser consiste nel pre-rivestire una pellicola liquida sulla superficie prima di irradiare il pezzo con un laser pulsato. Sotto l'azione del laser, la temperatura del film liquido aumenta rapidamente e vaporizza. Al momento della vaporizzazione si genera un'onda d'urto che agisce sulle particelle inquinanti. , Fallo cadere dal supporto. Questo metodo richiede che il substrato e il film liquido non possano reagire, quindi l'ambito dei materiali di applicazione è limitato.
3. L'onda d'urto plasma laser è un'onda d'urto plasma sferica generata dalla scomposizione del mezzo aereo durante il processo di irradiazione laser. L'onda d'urto agisce sulla superficie del supporto da lavare e rilascia energia per rimuovere gli inquinanti; il laser non agisce sul supporto, quindi non danneggia il supporto. La tecnologia di pulizia delle onde d'urto al plasma laser può ora pulire i contaminanti delle particelle con una dimensione delle particelle di decine di nanometri e non c'è limite alla lunghezza d'onda del laser.
Nella produzione effettiva, i diversi metodi di prova e i relativi parametri dovrebbero essere selezionati in modo specifico in base alle esigenze per ottenere pezzi di pulizia di alta qualità. Nel processo di pulizia laser, l'efficienza di pulizia delle superfici e la valutazione della qualità sono parametri importanti per determinare la qualità della tecnologia di pulizia laser.
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