Վերջին տարիներին լազերային մաքրումը դարձել է արդյունաբերական արտադրության ոլորտի հետազոտական կենտրոններից մեկը, հետազոտությունները ներառում են գործընթացը, տեսությունը, սարքավորումները և կիրառությունները: Արդյունաբերական կիրառություններում լազերային մաքրման տեխնոլոգիան հնարավորություն է տվել հուսալիորեն մաքրել մեծ թվով տարբեր մակերեսներ, մաքրելով առարկաներ, այդ թվում՝ պողպատ, ալյումին, տիտան, ապակի և կոմպոզիտային նյութեր և այլն, կիրառություններով արդյունաբերություններ, որոնք ընդգրկում են ավիատիեզերական, ավիացիոն, նավագնացության, արագընթաց երկաթուղու, ավտոմոբիլային, բորբոսի, միջուկային էներգիայի և ծովային և այլ ոլորտներ:
Լազերային մաքրման տեխնոլոգիան, որը սկիզբ է առնում 1960-ական թվականներից, ունի լավ մաքրման ազդեցության, կիրառման լայն շրջանակի, բարձր ճշգրտության, անհպում մաքրման և մատչելիության առավելություններ: Արդյունաբերական արտադրության, արտադրության և սպասարկման, ինչպես նաև այլ ոլորտներում ունի կիրառման լայն հեռանկարներ, ակնկալվում է, որ մասամբ կամ ամբողջությամբ կփոխարինի ավանդական մաքրման մեթոդները և կդառնա 21-րդ դարի ամենախոստումնալից կանաչ մաքրման տեխնոլոգիան:
Լազերային մաքրման մեթոդ
Լազերային մաքրման գործընթացը շատ բարդ է, որը ներառում է նյութի հեռացման բազմազան մեխանիզմներ։ Լազերային մաքրման մեթոդի համար մաքրման գործընթացում կարող են գոյություն ունենալ միաժամանակ մի շարք մեխանիզմներ, որոնք հիմնականում պայմանավորված են լազերի և նյութի փոխազդեցությամբ, ներառյալ նյութի մակերեսի աբլյացիան, քայքայումը, իոնացումը, քայքայումը, հալումը, այրումը, գոլորշիացումը, թրթռումը, փոշիացումը, ընդարձակումը, կծկումը, պայթյունը, կլպելը, թափվելը և այլ ֆիզիկական և քիմիական փոփոխություններ։
Ներկայումս լազերային մաքրման բնորոշ մեթոդները հիմնականում երեքն են՝ լազերային աբլյացիայով մաքրում, հեղուկ թաղանթով լազերային մաքրում և լազերային հարվածային ալիքային մաքրման մեթոդներ։
Լազերային աբլյացիայի մաքրման մեթոդ
Հիմնական մեթոդաբանական մեխանիզմներն են ջերմային ընդարձակումը, գոլորշիացումը, աբլացիան և փուլային պայթյունը: Լազերը անմիջականորեն ազդում է հիմքի մակերևույթից հեռացվող նյութի վրա, և շրջակա պայմանները կարող են լինել օդ, նոսրացված գազ կամ վակուում: Աշխատանքային պայմանները պարզ են և ամենատարածվածն են տարբեր ծածկույթներ, ներկեր, մասնիկներ կամ կեղտ հեռացնելու համար: Ստորև բերված դիագրամը ցույց է տալիս լազերային աբլացիայի մաքրման մեթոդի գործընթացի դիագրամը:
Երբ լազերային ճառագայթումը ենթարկվում է նյութի մակերեսին, հիմքը և մաքրող նյութերը առաջինը ենթարկվում են ջերմային ընդարձակման: Լազերի և մաքրող նյութի փոխազդեցության ժամանակի ավելացման հետ մեկտեղ, եթե ջերմաստիճանը ցածր է մաքրող նյութի կավիտացիայի շեմից, մաքրող նյութը միայն ֆիզիկական փոփոխության գործընթաց է իրականացնում: Մաքրող նյութի և հիմքի ջերմային ընդարձակման գործակցի միջև եղած տարբերությունը հանգեցնում է ճնշման միջերեսում, մաքրող նյութը ծռվում է, պոկվում հիմքի մակերեսից, ճաքեր է առաջացնում, մեխանիկական կոտրվում է, թրթռում է առաջացնում և այլն, մաքրող նյութը հեռացվում է շիթով կամ մաքրվում հիմքի մակերեսից:
Եթե ջերմաստիճանը բարձր է մաքրող նյութի գազաֆիկացման շեմային ջերմաստիճանից, ապա կլինեն երկու իրավիճակ՝ 1) մաքրող նյութի աբլյացիայի շեմը փոքր է հիմքից, 2) մաքրող նյութի աբլյացիայի շեմը մեծ է հիմքից։
Մաքրող նյութերի այս երկու դեպքերն են՝ հալումը, կավիտացիան, աբլացիան և այլ ֆիզիկաքիմիական փոփոխությունները։ Մաքրման մեխանիզմն ավելի բարդ է, բացի ջերմային ազդեցություններից, բայց կարող է ներառել նաև մաքրող նյութերի և հիմքերի միջև մոլեկուլային կապերի խզում, մաքրող նյութերի քայքայում կամ քայքայում, փուլային պայթյուն, մաքրող նյութերի գազացում, ակնթարթային իոնացում, պլազմայի առաջացում։
(1)Հեղուկ թաղանթի օգնությամբ լազերային մաքրում
Մեթոդի մեխանիզմը հիմնականում ներառում է հեղուկ թաղանթի եռում, գոլորշիացում և թրթռում և այլն: Լազերային աբլացիայի մաքրման գործընթացում հարվածային ճնշման բացակայությունը լրացնելու համար անհրաժեշտ է ընտրել համապատասխան լազերային ալիքի երկարություն, որը կարող է օգտագործվել մաքրման ավելի դժվար հեռացվող օբյեկտներից մի քանիսը հեռացնելու համար:
Ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված նկարում, մաքրող օբյեկտի մակերեսը նախապես ծածկվում է հեղուկ թաղանթով (ջուր, էթանոլ կամ այլ հեղուկներ), որից հետո լազերը ճառագայթում է այն։ Հեղուկ թաղանթը կլանում է լազերի էներգիան, ինչը հանգեցնում է հեղուկ միջավայրի ուժեղ պայթյունի, եռացող հեղուկի պայթյունի բարձր արագությամբ շարժման, էներգիայի փոխանցման մակերեսային մաքրող նյութերի վրա, բարձր անցումային պայթուցիկ ուժը բավարար է մակերեսային կեղտը հեռացնելու համար՝ մաքրման նպատակներին հասնելու համար։
Հեղուկ թաղանթով լազերային մաքրման մեթոդն ունի երկու թերություն։
Դժվար գործընթաց է և դժվար է վերահսկել այն։
Հեղուկ թաղանթի օգտագործման շնորհիվ, մաքրումից հետո հիմքի մակերեսի քիմիական կազմը հեշտությամբ փոխվում է և առաջանում են նոր նյութեր։
(1)Լազերային հարվածային ալիքի տեսակի մաքրման մեթոդ
Գործընթացի մոտեցումը և մեխանիզմը շատ տարբեր են առաջին երկուսից. մեխանիզմը հիմնականում հարվածային ալիքի ուժի հեռացումն է, մաքրող օբյեկտները հիմնականում մասնիկներ են, հիմնականում մասնիկների (ենթամիկրոնային կամ նանոմասշտաբային) հեռացման համար: Գործընթացի պահանջները շատ խիստ են՝ ինչպես օդը իոնացնելու ունակությունն ապահովելու, այնպես էլ լազերի և հիմքի միջև համապատասխան հեռավորություն պահպանելու համար՝ մասնիկների վրա հարվածային ուժի ազդեցությունը բավականաչափ մեծ դարձնելու համար:
Լազերային հարվածային ալիքի մաքրման գործընթացի սխեմատիկ դիագրամը ներկայացված է ստորև, որտեղ լազերը զուգահեռ է հիմքի մակերեսին հարվածող ուղղությանը, և հիմքը չի շփվում դրա հետ։ Տեղափոխեք աշխատանքային մասը կամ լազերի գլուխը՝ լազերի ֆոկուսը կարգավորելու համար լազերի ելքի մոտ գտնվող մասնիկի վրա, կիզակետային կետում կառաջանա օդային իոնացման երևույթ, որի արդյունքում կառաջանան հարվածային ալիքներ, որոնք արագորեն կընդարձակվեն գնդաձև ընդարձակմամբ և կտարածվեն մասնիկների հետ շփման մեջ։ Երբ հարվածային ալիքի լայնակի բաղադրիչի մասնիկի վրա ազդող մոմենտը մեծ է երկայնական բաղադրիչի մոմենտից և մասնիկի կպչուն ուժից, մասնիկը կհեռացվի գլանման միջոցով։
Լազերային մաքրման տեխնոլոգիա
Լազերային մաքրման մեխանիզմը հիմնականում հիմնված է օբյեկտի մակերևույթի վրա լազերային էներգիայի կլանումից հետո, կամ գոլորշիացումից և գոլորշիացումից, կամ ակնթարթային ջերմային ընդարձակումից հետո՝ մակերեսին մասնիկների կլանումը հաղթահարելու համար, որպեսզի օբյեկտը դուրս գա մակերեսից, ապա հասնի մաքրման նպատակին։
Մոտավորապես ամփոփված է հետևյալ կերպ՝ 1. լազերային գոլորշու քայքայում, 2. լազերային շերտազատում, 3. կեղտի մասնիկների ջերմային ընդարձակում, 4. հիմքի մակերեսի տատանում և մասնիկների տատանում չորս ասպեկտներով
Համեմատած ավանդական մաքրման գործընթացի հետ, լազերային մաքրման տեխնոլոգիան ունի հետևյալ բնութագրերը.
1. Սա «չոր» մաքրում է, մաքրող լուծույթ կամ այլ քիմիական լուծույթներ չկան, և մաքրությունը շատ ավելի բարձր է, քան քիմիական մաքրման գործընթացում։
2. Կեղտի հեռացման շրջանակը և կիրառելի հիմքի շրջանակը շատ լայն են, և
3. Լազերային պրոցեսի պարամետրերի կարգավորման միջոցով, աղտոտիչների արդյունավետ հեռացման հիման վրա, չի կարող վնասել հիմքի մակերեսը, մակերեսը նորի պես է։
4. Լազերային մաքրումը կարող է հեշտությամբ ավտոմատացված լինել։
5. Լազերային ախտահանման սարքավորումները կարող են օգտագործվել երկար ժամանակ, ցածր շահագործման ծախսերով։
6. Լազերային մաքրման տեխնոլոգիան. էկոլոգիապես մաքուր. մաքրման գործընթաց, թափոնները վերացնում է պինդ փոշի, փոքր չափի, հեշտ է պահել, հիմնականում չի աղտոտում շրջակա միջավայրը։
1980-ականներին կիսահաղորդչային արդյունաբերության արագ զարգացումը սիլիկոնային վաֆլի դիմակի մակերեսային աղտոտման մասնիկների մաքրման տեխնոլոգիայի վրա առաջ քաշեց ավելի բարձր պահանջներ, գլխավոր կետը միկրոմասնիկների և հիմքի աղտոտման հաղթահարումն էր մեծ կլանման ուժի միջև, ավանդական քիմիական մաքրումը, մեխանիկական մաքրումը, ուլտրաձայնային մաքրման մեթոդները չէին կարողանում բավարարել պահանջարկը, և լազերային մաքրումը կարող էր լուծել նման աղտոտման խնդիրները, որոնց հետ կապված հետազոտություններն ու կիրառությունները արագ զարգացան։
1987 թվականին առաջին անգամ հայտնվեց լազերային մաքրման արտոնագրային հայտը: 1990-ականներին Zapka-ն հաջողությամբ կիրառեց լազերային մաքրման տեխնոլոգիան կիսահաղորդիչների արտադրության գործընթացում՝ դիմակի մակերեսից միկրոմասնիկները հեռացնելու համար, իրականացնելով լազերային մաքրման տեխնոլոգիայի վաղ կիրառումը արդյունաբերական ոլորտում: 1995 թվականին հետազոտողները օգտագործեցին 2 կՎտ հզորությամբ TEA-CO2 լազեր՝ ինքնաթիռի ֆյուզելյաժի ներկի հեռացման հաջողությամբ մաքրման համար:
21-րդ դար մտնելուց հետո, գերկարճ իմպուլսային լազերների արագ զարգացման հետ մեկտեղ, լազերային մաքրման տեխնոլոգիայի ներքին և արտաքին հետազոտություններն ու կիրառումը աստիճանաբար աճեցին՝ կենտրոնանալով մետաղական նյութերի մակերեսների վրա։ Արտասահմանյան տիպիկ կիրառություններն են՝ ինքնաթիռի ֆյուզելյաժի ներկի հեռացումը, կաղապարի մակերեսի ճարպազերծումը, շարժիչի ներքին ածխածնի հեռացումը և եռակցումից առաջ միացումների մակերեսային մաքրումը։ ԱՄՆ Էդիսոնի եռակցման ինստիտուտը FG16 ռազմական ինքնաթիռի լազերային մաքրում իրականացրեց 1 կՎտ հզորությամբ լազերի դեպքում, իսկ մաքրման ծավալը կազմում էր 2.36 սմ3 րոպեում։
Հարկ է նշել, որ առաջադեմ կոմպոզիտային մասերի լազերային ներկի հեռացման հետազոտությունն ու կիրառումը նույնպես մեծ ուշադրության կենտրոնում են: ԱՄՆ ռազմածովային ուժերի HG53, HG56 ուղղաթիռի պտուտակային թևերի և F16 կործանիչի հարթ պոչի և այլ կոմպոզիտային մակերեսների վրա լազերային ներկի հեռացման կիրառություններ են իրականացվել, մինչդեռ Չինաստանը կոմպոզիտային նյութերը ինքնաթիռներում կիրառում է ուշ, ուստի նման հետազոտությունները հիմնականում դատարկ են:
Բացի այդ, լազերային մաքրման տեխնոլոգիայի կիրառումը CFRP կոմպոզիտային միացման մակերեսային մշակման համար՝ միացման ամրությունը բարելավելու համար, նույնպես ներկայիս հետազոտական ուշադրության կենտրոնում է։ Լազերային ընկերությունը հարմարեցնում է Audi TT ավտոմեքենաների արտադրական գծին՝ մանրաթելային լազերային մաքրման սարքավորումներ մատակարարելու համար՝ թեթև ալյումինե համաձուլվածքից դռան շրջանակի օքսիդային թաղանթի մակերեսը մաքրելու համար։ Rolls G Royce UK-ն օգտագործել է լազերային մաքրումը՝ տիտանի ավիաշարժիչի բաղադրիչների մակերեսի վրա օքսիդային թաղանթը մաքրելու համար։
Վերջին երկու տարիների ընթացքում լազերային մաքրման տեխնոլոգիան արագ զարգացել է, լինի դա լազերային մաքրման գործընթացի պարամետրերը և մաքրման մեխանիզմը, մաքրման օբյեկտի հետազոտությունը, թե հետազոտությունների կիրառումը, մեծ առաջընթաց է գրանցել: Լազերային մաքրման տեխնոլոգիան բազմաթիվ տեսական հետազոտություններից հետո անընդհատ կենտրոնանում է հետազոտությունների կիրառման և խոստումնալից արդյունքների կիրառման վրա: Ապագայում լազերային մաքրման տեխնոլոգիան մշակութային մասունքների և արվեստի գործերի պաշտպանության մեջ ավելի լայնորեն կկիրառվի, և դրա շուկան շատ լայն կլինի: Գիտության և տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ լազերային մաքրման տեխնոլոգիայի կիրառումը արդյունաբերության մեջ դառնում է իրականություն, և կիրառման շրջանակը դառնում է ավելի ու ավելի ընդլայնվող:
Maven լազերային ավտոմատացման ընկերությունը 14 տարի կենտրոնացած է լազերային արդյունաբերության վրա, մենք մասնագիտանում ենք լազերային նշագրման մեջ, մենք ունենք մեքենաների պահարանների լազերային մաքրման մեքենա, սայլակների լազերային մաքրման մեքենա, մեջքի պայուսակի լազերային մաքրման մեքենա և երեքը մեկում լազերային մաքրման մեքենա, բացի այդ, մենք ունենք նաև լազերային եռակցման մեքենա, լազերային կտրող մեքենա և լազերային նշագրման փորագրման մեքենա, եթե հետաքրքրված եք մեր մեքենայով, կարող եք հետևել մեզ և կապվել մեզ հետ։
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբերի 14, 2022
