أولا ، مبدأ التنظيف بالليزر وتستخدم خطوط الأنابيب الصناعية في المنشآت الأنبوبية من النفط والكيماويات والمؤسسات الأخرى ، بما في ذلك الأنابيب والصمامات وتجهيزات الأنابيب وهلم جرا. تستخدم الأنابيب على نطاق واسع في المجال الصناعي ، ويجب الانتباه إلى إزالة الأوساخ داخل الأنابيب عند استخدام الأنابيب. بعد تنظيف المياه بالضغط العالي أو معالجة تكنولوجيا الخنزير ، يلزم أيضًا معالجة التخميل. بعد اكتمال عملية التخميل ، يمكن أن يبقى خط الأنابيب من الأكسدة لفترة طويلة. في بعض الأحيان ، يلزم التنظيف الصناعي للحفاظ على تشغيل المعدات. عملية التخميل النهائية حرجة وتتطلب التخميل مباشرة بعد اكتمال العملية السابقة لإبطاء تآكل الأنبوب.
يمتلك الليزر سطوعًا عاليًا ، وإمكانية توجيهية عالية ، وإحساسًا أحاديًا عاليًا ، وتماسكًا عاليًا ، وهو ما لا يضاهيه مصادر الضوء العادية. مع السطوع العالي للليزر ، بعد التركيز بالعدسة ، يمكنها توليد عشرات الملايين من الدرجات أو حتى عشرات الآلاف من درجات الحرارة بالقرب من التركيز. تسمح الاتجاهية العالية للليزر بنقل الليزر بكفاءة عبر مسافات طويلة. تكون أحادية اللون الليزرية عالية للغاية ويكون طول الموجة وحيدًا ، وهو جيد للتركيز واختيار الطول الموجي.
يمكن تقسيم تنظيف الليزر إلى فئتين وفقًا لآلية التنظيف الخاصة به. وهو يستخدم ركيزة نظيفة (تسمى أيضًا الأم) وملحق السطح (الأوساخ) ليكون له معامل امتصاص مختلف جدًا لطول موجة معين من طاقة الليزر. . يتم امتصاص طاقة الليزر المشعة إلى السطح في الغالب عن طريق الترسبات السطحية ، بحيث يتم تسخينها أو تبخيرها لتبخر ، أو يتم توسيعها على الفور ، ويتم تحريكها بواسطة تيار البخار المتشكل على السطح لفصله عن سطح الجسم للتنظيف المقاصد. لا تتلف الركيزة عن طريق امتصاص ضوء الليزر في هذا الطول الموجي. لهذا النوع من التنظيف بالليزر ، فإن اختيار الطول الموجي الصحيح والتحكم في طاقة الليزر هو مفتاح التنظيف الآمن والكفء. النوع الآخر هو طريقة تنظيف غير حساسة للفرق في معامل امتصاص طاقة الليزر بين ركيزة التنظيف والمرفق السطحي ، أو أن الركازة حساسة للبخار الحمضي المتكون من الطلاء ، أو المادة السامة تتولد بعد يتم تسخين الطلاء. . يستخدم هذا النوع من الطرق عادةً ليزر نابض عالي القدرة ومعدل تكرار عالي للتأثير على السطح الذي يتم تنظيفه ، وتحويل جزء من الحزمة إلى موجات صوتية. بعد أن تصطدم الموجة الصوتية بالسطح الصلب السفلي ، ينفجر الجزء القريب والموجة الصوتية للحادث الناتجة عن الليزر قليلاً ، ويتم مسح الطلاء ، وضغطه في مسحوق ، ثم يتم إزالته بواسطة مضخة التفريغ ، والركيزة الأساسية ليست التالفة.
مقارنة مع طرق التنظيف التقليدية مثل التنظيف بالليزر ، التنظيف الاحتكاك الميكانيكي ، تنظيف السوائل الصلبة ، التنظيف بالموجات فوق الصوتية عالية التردد ، التنظيف بالليزر له مزايا واضحة. إنه فعال وسريع ومنخفض التكلفة وحمل حرارة منخفض وحمل ميكانيكي على الركيزة ، والتنظيف غير ضرر ؛ يمكن إعادة تدوير النفايات ، لا تلوث البيئة. آمنة وموثوقة ، لا تضر بصحة المشغلين ؛ متعددة الوظائف ، يمكن إزالة الاختلافات المختلفة سمك ، تكوين مختلف للطلاء ؛ من السهل تحقيق التحكم الآلي في عملية التنظيف ، عن بعد التنظيف.
الثانية ، طريقة تنظيف الليزر
من تحليل الطريقة ، تحتوي طريقة تنظيف الليزر على أربعة أنواع من طرق التنظيف الجاف بالليزر ، أي إزالة تلوث إشعاع النبض المباشر باستخدام ليزر نابض ؛ 2 طريقة الليزر + فيلم السائلة ، أي أول إيداع فيلم السائل على سطح الركيزة ، ومن ثم التطهير بإشعاع الليزر. 3 طريقة ليزر + غاز خامل ، أي ، في حين يتم إشعاع الليزر ، يتم نفخ الغاز الخامل إلى سطح الركيزة ، وعندما يتم إزالة الأوساخ من السطح ، سيتم تفجيرها مباشرة من السطح بواسطة الغاز إلى تجنب إعادة تلوث السطح وتأكسده ؛ بعد تخفيف الأوساخ ، يتم تنظيفها بطرق كيميائية غير قابلة للتآكل. حالياً ، الطرق الثلاثة الأولى شائعة الاستخدام. الطريقة الرابعة موجودة فقط في تنظيف القطع الأثرية الحجرية.
الثالث ، وتطبيق التنظيف بالليزر
أصبحت المنحوتات الحجرية والمنحوتات الحجرية ، مثل الفن الحجري العالي الجودة ، التطبيقات الأقدم لتقنية التنظيف بالليزر بسبب هيكلها السطحي الدقيق للغاية والهش. وقد وجد أن استخدام الليزر لإزالة الأوساخ من سطح القطع الأثرية الحجرية له مميزاته الفريدة. ويمكن التحكم بدقة في حركة الحزمة على الأسطح المعقدة ، وإزالة الأوساخ دون الإضرار بالحجر قطعة أثرية. فعلى سبيل المثال ، في أيلول / سبتمبر ١٩٩٢ ، احتفلت المنظمة العالمية لحماية التراث الثقافي التي نظمتها منظمة الكتاب المدرسي لﻷمم المتحدة بالذكرى السنوية العشرين ﻹنشاء المنظمة وأصلحت كاتدرائية آميان اﻻنكليزية الشهيرة للغاية. الرخام الجميل من العذراء مريم على الجانب الغربي من كاتدرائية Amiens النقش هو المفتاح للهندسة. في مشروع الصيانة لمدة سنة واحدة من نوتردام ، استخدم موظفو الصيانة الليزر لإزالة طبقة المقياس الأسود التي تغطي نمط النقش الرخامي بسماكة بضعة مليمترات. وقد انعكس اللون الأصلي لسطح الرخام ، مما أدى إلى ظهور النقوش الرائعة. المجيد. على سبيل المثال ، تم تنظيف النقوش الحجرية لـ Insbrentier ، واحدة من أهم مجموعات نحت الحجر في المملكة المتحدة ، بالليزر ولها نفس التأثير. يبين الشكل 1 الآثار الثقافية النمساوية لتنظيف المنحوتات الحجرية على كاتدرائية سانت ستيفن في منتصف القرن الرابع عشر باستخدام ليزر YAG بأذرع مفصلية.
لوحظ سطح الحجر بعد تنظيف الليزر باستخدام مجهر إلكتروني. وقد وجد أن هيكل الحجر بعد تنظيف الليزر لم يتغير ، وكان السطح المراد تنظيفه سلسًا ومستويًا دون ضرر. وهذا يختلف تمامًا عن السطح الذي نظفته طريقة رذاذ الجسيمات الدقيقة (طريقة التفجير).
تلف البنية السطحية للرخام بعد تنظيف رذاذ الجسيمات الدقيقة أمر لا مفر منه ، وخاصة بالنسبة لأسطح الرخام ذات مقاييس الكبريت الموجودة. كما كشفت المراقبة بواسطة الفحص المجهري الإلكتروني أن خواص المادة الصخرية الكامنة لم تكن متدهورة أو غيرت بعد تشعيع الليزر. في الوقت الحاضر ، عمل تنظيف الجير مع الليزر ، أصبح سطح المواد الحجرية عالية الجودة مثل الرخام مشروع تجاري جديد واعد. بالإضافة إلى تنظيف المواد الحجرية ، فإن تنظيف الليزر له تأثير جيد في تنظيف الزجاج ، الكوارتز ، المعدن ، القالب ، الأسنان ، الرقائق ، الأقطاب الكهربائية ، الرؤوس المغناطيسية ، الأقراص المغناطيسية ، والمنتجات الميكانيكية الدقيقة المختلفة. الوضعية.
الرابع ، تحليل فائدة التنظيف بالليزر
بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم هذه الصناعة أيضًا أشعة الليزر لتنظيف القالب دوريًا لضمان جودة المنتج. فيما يلي مثال على التنظيف بالليزر لعفن الإطارات لتوضيح الفوائد الاقتصادية للتنظيف بالليزر مقارنةً بالتنظيف غير المتصل بالانفجار ومعدات تنظيف الثلج الجاف. تتميز تقنية التنظيف بالليزر بمزايا واضحة ، التنظيف السريع ، كثافة اليد العاملة المنخفضة ، عدم التآكل وعدم وجود خطر على المشغل. ومع ذلك ، فإن الاستثمار الأولي في المعدات مرتفع نسبياً ، حيث وصل إلى 300،000 دولار إلى 600،000 دولار. لذلك ، يحتاج المصنع إلى وضع خطة عائد نقدي. يمكن لمصنع نظام ليزر JET النموذجي أن يحقق استرجاع الاستثمارات خلال 18 شهرًا. إن التوقف عن استخدام الفلكنة الأقصر ، وانخفاض تكاليف العمالة ، وارتداء أقل للعفن وانخفاض تكاليف الإنتاج من الفوائد المحتملة. على سبيل المثال ، يلزم تنظيف ماكينة ذات إنتاج يومي يبلغ 20000 إطار مرة واحدة في اليوم بمقدار 8 آلات فلكنة (16 وحدة). ومن المفترض أن يتم تنظيف 3 مبركن في كل مرة يتم فيها تنظيف أو تنظيف 9 مبركن كل يوم (بعض المصانع نظيفة مرتين) إزالة القالبين من آلة لعبة الصداقة للتنظيف دون اتصال. يستغرق الأمر حوالي 15 ساعة من التشغيل و 10 ساعات من التوقف. إذا تم تنظيف القالب نصفين بواسطة الليزر ، مطلوب العملية 03h و 3 h التوقف. تنظيف جهاز الفلكنة يوفر 14 ساعة من التشغيل و 7 ساعات من التوقف. ومن المفترض أيضا أن 10 عمليات تنظيف فقط (5 مجموعات من آلات الكبريت للصداقة) و 5 مرات من التنظيف دون اتصال في متجر القوالب سيؤدي إلى عوائد ضخمة مع 70 ساعة من التشغيل و 35 ساعة من التوقف لكل يوم. يمكن أن يزيد يوم العمل من 320 يومًا في السنة من عدد العمليات بمقدار 22،400 ساعة و 11،200 ساعة في السنة.
يجب أيضًا مراعاة تكلفة إصلاح وصيانة معدات تنظيف الليزر. لتنظيف مرآة الليزر وإزالة المادة المتبقية المودعة على الفلتر ، يجب صيانة الجهاز لمدة 30 دقيقة في الأسبوع ، ويجب إصلاح المكونات الرئيسية لمدة 60 دقيقة كل 4 أسابيع. . يتم صيانة الوحدة بشكل روتيني ويتم تشغيل نظام الليزر كل 6 أشهر وفقًا لمتطلبات الشركة المصنعة. تتمتع معظم المكونات الميكانيكية بنفس عمر إطار الليزر لأكثر من 10 سنوات ، وتتطلب بعض مكونات الليزر استبدالها بعد 3000 ساعة تقريبًا من الاستخدام. يمكن استبدال هذه الأجزاء في الحقل أثناء الصيانة الوقائية الروتينية. إن وحدة الليزر بالإضافة إلى ضمانها لمدة سنة واحدة ، بما في ذلك استبدال المواد الاستهلاكية وتوفير قطع غيار نموذجية ، تكلف في النهاية حوالي 4 إلى 8 دولارات في الساعة. جميع الأجهزة مجهزة بمودم (modulator) بحيث يمكن للشركة المصنعة توفير خدمات بعيدة.
بناء على العوامل المذكورة أعلاه ، فإن الفوائد الاقتصادية الكلية لتقنية تنظيف الليزر مهمة للغاية.
خامسا الاستنتاج
لقد كانت عمليات المعالجة والتقطيع بالليزر موجودة منذ سنوات عديدة ، لكن تنظيف السطح بالليزر يعد تقنية حديثة نسبياً. على الرغم من أن هذه العملية تزيل جميع المواد العضوية (مثل مضغ العلكة) ، إلا أن استخدامها في التنظيف الصناعي لم يبدأ إلا مؤخرًا. ويعتقد أنه مع تطوير أشعة الليزر والتحسين المستمر لتقنية تنظيف الليزر ، سيتم الحصول على المزيد والمزيد من التطبيقات في مجالات التنظيف المختلفة.
