التنظيف بالليزر هو عملية إزالة الملوثات ، مثل الصدأ والزيت والأكسيدات ، إلخ ، على الصلب والأسطح الأخرى باستخدام تقنية الليزر. يتحقق التنظيف بالليزر من خلال الاجتثاث بالليزر. لأنها تتيح إزالة انتقائية من الملوثات مع تأثير يذكر على الركيزة.
التنظيف الصناعي ، مثل إزالة الصدأ من الأجزاء الفولاذية القديمة ، يمكن أن يكون عملية شاقة. أيضا ، يمكن أن تكون إزالة الطلاء والزيت من الأجزاء المعدنية مزعجة كذلك. غالبًا ما تتضمن هذه العمليات مذيبات كيميائية خاصة بكل مادة يتم إزالتها. من الحكمة أحيانًا استبدال الجزء القديم فقط بدلاً من محاولة إعطائه حياة جديدة. ومع ذلك ، قد يأتي هذا بتكلفة كبيرة. تم وصف عملية التنظيف بالليزر كحل نهائي.
من المحتمل أن يكون هناك ضبابية فيما يتعلق بما يفعله الليزر بالضبط عند إزالة الصدأ. قد تكون متشككا بشأن ادعاءات محلول التنظيف هذا. هذه كلها أسئلة مشروعة تحتاج إلى إجابة. فيما يلي الحقائق المهمة التي يجب معرفتها بخصوص هذا التطبيق الجديد لتقنية الليزر.
1. جميع المواد لديها عتبة الاجتثاث
يحدث الاجتثاث بالليزر عند إزالة طبقة من المادة أو المادة المودعة على سطح معين بمساعدة شعاع الليزر. هذه هي في الواقع العملية وراء إزالة الصدأ بالليزر على الصلب والمواد الأخرى ، والروابط الجزيئية في الغبار أو طبقة الصدأ مكسورة ويتم إخراجها من الركيزة. بعبارات أقل تقنية ، يمكنك أن تتخيل أن الطبقة المراد إزالتها تبخرت ببساطة بواسطة شعاع الليزر.
تين. 1 - الاجتثاث بالليزر
هناك طريقة بسيطة للحصول على فهم لأهمية عتبة الليزر وهي ربط مفهوم عتبة الليزر بمفهوم رمي الكرة فوق الحائط. إذا لم تقم برمي الكرة أعلى من الجدار ، فمن الواضح أنها لن تنتهي. حتى لو كررت رمي الكرة ألف مرة ، ستفشل الكرة دائمًا في الوصول بها إلى الجانب الآخر. إنه نفس الشيء مع إزالة الليزر. يمكنك تصوير شعاع الليزر ألف مرة وطالما كانت الطاقة أقل من العتبة اللازمة للتأثير على المواد التي تعمل بها ، فسيظل كل شيء كما هو.
الآن ، لأن كل مادة لها خصائص مختلفة وبالتالي روابط جزيئية مختلفة ؛ هناك حد معين للتذرية لكل مادة. لذلك ، لإزالة طبقة من مادة معينة بنجاح ، من المهم التأكد من أن الطاقة المنقولة بواسطة حزمة الليزر أعلى من حد الاجتثاث لتلك المادة المعينة.
2. من الممكن إزالة المواد بطريقة انتقائية للغاية
دعنا نستمر في قياسنا. تخيل أن هناك جدارًا ثانيًا أعلى خلف الأول وأنه يتم إلقاء الكرة بكمية كافية فقط لجعلها فوق الجدار الأول ، لكن الكرة لا تملك ما يكفي من الطاقة لجعلها فوق الجدار الثاني. وسوف ترتد بعد ذلك الجدار الثاني وتقع بين الجدارين. مرة أخرى ، بغض النظر عن عدد مرات رمي الكرة ، ستحصل دائمًا على نفس النتيجة. ستجعله يتخطى الجدار الأول ، لكن ليس الثاني.
نظرًا لوجود حد للتذرية لكل مادة ، فمن الممكن التمييز بين مادتين أو أكثر عند محاولة إزالة طبقة غير مرغوب فيها من كائن. نظرًا لوجود اختلاف كبير في الحد من الاجتثاث بين المواد ، فمن الممكن تحديد مادة واحدة لإزالتها (المادة ذات الحد الأدنى من الاجتثاث) ، مع ترك المادة الأخرى دون تغيير.
على سبيل المثال ، عتبة تذويب الصدأ أقل بكثير من عتبة المعادن الشائعة مثل الألومنيوم أو الصلب. وينطبق الشيء نفسه على عتبات الطلاء والنفط مقارنة مع عتبات المعادن المختلفة. هذه الفجوة الشاسعة بين القيمتين هي التي تسمح بفعالية لتبخير الصدأ تمامًا دون أي خطر حدوث تلف للصلب الموجود أسفله. ليس هناك طاقة كافية لحدوث الضرر.
3. انفجار قوي وقصير يعني إزالة أسرع
يمكنك التفكير في الاجتثاث بالليزر على غرار الحجر المنحوت بمطرقة وإزميل ، في محاولة لنحت الحجر. يمكنك استخدام مطرقة صغيرة والقيام بالعديد من الزيارات الصغيرة على إزميلك. أو يمكنك أيضًا استخدام مطرقة أكبر للاستفادة من المزيد من القوة ، وبالتالي تقليل العدد المطلوب من الزيارات وزيادة سرعة الإزالة. الفكرة هي نفسها بالنسبة لتنظيف الليزر ، إلا أنك تريد فقط إزالة طبقة من المادة: الملوث.
هناك طرق مختلفة متاحة لإزالة أي طبقة معينة. إما أن شعاع الليزر هو تيار مستمر من الضوء أو ينبض في دورة عمل معينة. حتى لو كانت النتيجة النهائية هي نفسها إلى حد كبير ؛ تختلف سرعة العملية باختلاف المنهجية المختارة.
الرسم البياني - العلاقة بين القوة وسرعة الإزالة
الشكل 2 - الرسم البياني: علاقة سرعة الإزالة بقوة شعاع الليزر
بالنسبة لمساحة سطح معينة ، يؤدي وضع نفس الطاقة في نبض أقصر بكثير إلى زيادة القدرة. انها مثل استخدام مطرقة أكبر. منهجية الليزر النبضي أكثر كفاءة وتوفر سرعة إزالة أسرع من الحزمة المستمرة. في حين أن شعاع الليزر النبضي يقوم بعملية التنظيف بشكل أسرع ، فإنه يضمن أيضًا عدم تسخين المادة الأساسية (عادةً ما تكون معدنية) كثيرًا. انظر الرسم البياني أعلاه للحصول على توضيح للاختلافات بين كلتا العمليتين.
4. إنها خالية من المواد الاستهلاكية وصديقة للبيئة
نظرًا لأن هذه الطريقة تستخدم فقط حزمة ليزر لتبخير الطبقة المراد إزالتها ، لا يوجد حرفيًا أي مستهلكات باستخدام تقنية التنظيف هذه. هذا هو جمال الليزر ، الذي يحتاج فقط إلى تعيين قابس طاقة وجاهز للعمل.
علاوة على ذلك ، نظرًا لعدم استخدام أي مذيبات أو منتجات كيميائية أخرى ، يعد الاجتثاث بالليزر أحد أكثر الحلول أمانًا المتاحة عندما يتعلق الأمر بإزالة الصدأ. وبالتالي ، لا يوجد أي نفايات كيميائية لرعاية. أيضًا ، لا يوجد أي خطر على الموظفين أثناء العمل مع جهاز الليزر لأن هذه الآلات مصممة لتفي بمعايير السلامة. إذا كنت تريد المزيد من المعلومات حول معايير السلامة لليزر ، فراجع تدوين المدونة هذا. لن يحتاج الموظفون إلى معدات واقية شخصية مرهقة ولن يضطروا إلى التعامل مع هذه المواد الكيميائية المزعجة. مربح للجانبين.
5. التنظيف بالليزر له أهمية بالنسبة للعمليات الصناعية المختلفة
إزالة بقايا المطاط المحترق من قوالب الإطارات ؛ إعطاء حياة جديدة لخطوط الأنابيب القديمة ؛ تنظيف الأنابيب في محطات الطاقة النووية ؛ والمشاريع الكبيرة مثل إزالة الطلاء من جسر صدئ وإعداد السطح قبل اللحام كلها مشاريع يمكن أن تستفيد من تقنية التنظيف بالليزر. وبالتالي ، يمكن استخدام هذه التكنولوجيا في الكثير من مجالات التطبيق المختلفة ؛ القيد الوحيد هو القدرة على التمييز بين عتبات الاجتثاث بين المادة المراد إزالتها والعتبة المراد حمايتها.
باختصار
بشكل عام ، يعد تنظيف الفولاذ بالليزر تقنية جديدة تم إعدادها للتغلب على العديد من المشكلات التي تواجهها في إزالة الصدأ وتنظيف التطبيقات الصناعية. عن طريق اختيار مادة معينة لإزالتها ، تقدم حزم الليزر حلاً سريعًا ، بالإضافة إلى حل "ضبط ونسيان" للعديد من الصناعات المختلفة.
نظرًا لأن هذا الموضوع أصبح أكثر شيوعًا بين الصناعات اليوم ، فابق معنا لمزيد من إدخالات المدونة حول هذا الموضوع. وفي الوقت نفسه ، إذا كان لديك أي أسئلة ، يمكنك دائمًا طرح أحد خبرائنا. ألقِ نظرة على هذا الفيديو لترى بنفسك نظام تنظيف Laserax في العمل.
