Utengenezaji wa hali ya juu na uhifadhi wa nishati na upunguzaji wa hewa chafu una hitaji la haraka la michakato ya hali ya juu.Kwa upande wa matibabu ya uso wa viwanda, kuna hitaji la haraka la uboreshaji wa kina wa teknolojia na michakato.Michakato ya jadi ya kusafisha viwandani, kama vile kusafisha msuguano wa mitambo, kusafisha kutu kwa kemikali, kusafisha kwa nguvu, kusafisha kwa masafa ya juu, sio tu kuwa na mizunguko mirefu ya kusafisha, lakini ni ngumu kujiendesha, ina athari mbaya kwa mazingira, na inashindwa kufikia taka athari ya kusafisha.Haiwezi kukidhi mahitaji ya usindikaji mzuri.
Mashine za Kusafisha za Laser za Usahihi: Visumbufu katika Usafishaji wa Viwanda
Hata hivyo, kwa ukinzani unaozidi kuwa maarufu kati ya ulinzi wa mazingira, ufanisi wa juu na usahihi wa juu, mbinu za jadi za kusafisha viwanda zina changamoto kubwa.Wakati huo huo, teknolojia mbalimbali za kusafisha ambazo zinafaa kwa ulinzi wa mazingira na zinazofaa kwa sehemu katika uwanja wa ultra-finishing zimejitokeza, na teknolojia ya kusafisha laser ni mojawapo yao.
Dhana ya Kusafisha Laser
Kusafisha kwa laser ni teknolojia inayotumia leza iliyolengwa kutenda juu ya uso wa nyenzo ili kuyeyusha haraka au kuondoa uchafu kwenye uso, ili kusafisha uso wa nyenzo.Ikilinganishwa na mbinu mbalimbali za jadi za kusafisha kimwili au kemikali, kusafisha laser kuna sifa ya kutogusana, hakuna matumizi, hakuna uchafuzi wa mazingira, usahihi wa juu, hakuna uharibifu au uharibifu mdogo, na ni chaguo bora kwa kizazi kipya cha teknolojia ya kusafisha viwanda.
Kanuni ya Kazi ya Mashine ya Kusafisha Laser
Kanuni ya mashine ya kusafisha laser ni ngumu zaidi, na inaweza kujumuisha michakato ya kimwili na kemikali.Katika hali nyingi, michakato ya kimwili ni mchakato kuu, ikifuatana na athari fulani za kemikali.Michakato kuu inaweza kugawanywa katika makundi matatu, ikiwa ni pamoja na mchakato wa gesi, mchakato wa mshtuko, na mchakato wa oscillation.
Mchakato wa Uzalishaji wa gesi
Wakati laser ya juu-nishati inapopigwa kwenye uso wa nyenzo, uso unachukua nishati ya laser na kuibadilisha kuwa nishati ya ndani, ili joto la uso linaongezeka kwa kasi na kufikia juu ya joto la vaporization ya nyenzo, ili uchafuzi wa mazingira uingie. kutengwa na uso wa nyenzo kwa namna ya mvuke.Uvukizi wa kuchagua kwa kawaida hutokea wakati kiwango cha kunyonya kwa mwanga wa leza kwa vichafuzi vya uso ni kikubwa zaidi kuliko kile cha substrate.Kesi ya kawaida ya maombi ni kusafisha uchafu kwenye nyuso za mawe.Kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro hapa chini, uchafuzi wa mazingira kwenye uso wa jiwe hunyonya kwa nguvu laser na huvukiza haraka.Wakati uchafuzi unapoondolewa na laser imewashwa juu ya uso wa mawe, ngozi ni dhaifu, nishati zaidi ya laser hutawanyika na uso wa jiwe, mabadiliko ya joto ya uso wa jiwe ni ndogo, na uso wa jiwe unalindwa kutokana na uharibifu.
Mchakato wa kawaida wa msingi wa kemikali hutokea wakati laser katika bendi ya ultraviolet inatumiwa kusafisha uchafu wa kikaboni, unaoitwa ablation laser.Laser za ultraviolet zina urefu mfupi wa mawimbi na nishati ya juu ya photoni.Kwa mfano, leza za KrF za excimer zina urefu wa nm 248 na nishati ya fotoni hadi 5 eV, ambayo ni mara 40 zaidi ya nishati ya photon ya laser ya CO2 (0.12 eV).Nishati hiyo ya juu ya photon inatosha kuharibu vifungo vya molekuli ya suala la kikaboni, ili CC, CH, CO, nk katika uchafuzi wa kikaboni huvunjwa baada ya kunyonya nishati ya photon ya laser, na kusababisha gasification ya pyrolysis na kuondolewa kutoka kwa uso.
Mchakato wa Mshtuko
Mchakato wa mshtuko ni mfululizo wa athari zinazotokea wakati wa mwingiliano kati ya laser na nyenzo, na kisha wimbi la mshtuko linaundwa juu ya uso wa nyenzo.Chini ya hatua ya wimbi la mshtuko, uchafuzi wa uso huvunjwa na kuwa vumbi au uchafu unaovuliwa kutoka kwenye uso.Kuna njia nyingi zinazosababisha mawimbi ya mshtuko, ikiwa ni pamoja na plasma, mvuke, na upanuzi wa haraka wa joto na kupunguzwa.Kutumia mawimbi ya mshtuko wa plasma kama mfano, inawezekana kuelewa kwa ufupi jinsi mchakato wa mshtuko katika kusafisha laser huondoa uchafu wa uso.Kwa uwekaji wa leza za upana wa mapigo mafupi mno (ns) na leza za kilele cha juu zaidi (107–1010 W/cm2), halijoto ya uso bado itapanda kwa kasi hata kama uso unafyonza leza kidogo, na kufikia halijoto ya mvuke papo hapo.Hapo juu, mvuke huu uliundwa juu ya uso wa nyenzo, kama inavyoonyeshwa katika (a) katika takwimu ifuatayo.Joto la mvuke linaweza kufikia 104 - 105 K, ambayo inaweza kuifanya ioni ya mvuke yenyewe au hewa inayozunguka kuunda plasma.Plasma itazuia laser kufikia uso wa nyenzo, na vaporization ya uso wa nyenzo inaweza kuacha, lakini plasma itaendelea kunyonya nishati ya laser, na joto litaendelea kuongezeka, na kutengeneza hali ya ndani. ultra-joto na shinikizo la juu, ambayo hutoa papo hapo 1-100 kbar juu ya uso wa nyenzo.Athari huhamishwa hatua kwa hatua hadi ndani ya nyenzo, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo (b) na (c) hapa chini.Chini ya hatua ya wimbi la mshtuko, uchafuzi wa uso huvunjwa ndani ya vumbi vidogo, chembe au vipande.Wakati laser inapohamishwa mbali na nafasi ya mionzi, plasma hupotea na shinikizo hasi huzalishwa ndani ya nchi, na chembe au uchafu wa uchafu huondolewa kutoka kwenye uso, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro (d) hapa chini.
Mchakato wa Oscillation
Chini ya hatua ya mapigo mafupi, michakato ya kupokanzwa na baridi ya nyenzo ni ya haraka sana.Kwa sababu nyenzo tofauti zina vigawo tofauti vya upanuzi wa mafuta, chini ya mwako wa laser ya muda mfupi wa kunde, uchafuzi wa uso na substrate itapanua mafuta ya masafa ya juu na kusinyaa kwa digrii tofauti, na kusababisha kuzunguka, na kusababisha uchafu kutoka kwa uso. nyenzo.Wakati wa mchakato huu wa exfoliation, vaporization ya nyenzo haiwezi kutokea, na plasma haiwezi kuzalishwa.Badala yake, nguvu ya shear inayoundwa kwenye interface ya uchafuzi na substrate chini ya hatua ya oscillation huharibu dhamana kati ya uchafuzi na substrate..Uchunguzi umeonyesha kuwa wakati angle ya tukio la laser inapoongezeka kidogo, mawasiliano kati ya laser na uchafuzi wa chembe na interface ya substrate inaweza kuongezeka, kizingiti cha kusafisha laser kinaweza kupunguzwa, athari ya oscillation ni dhahiri zaidi, na ufanisi wa kusafisha ni wa juu.Walakini, pembe ya tukio haipaswi kuwa kubwa sana.Pembe ya tukio kubwa sana itapunguza msongamano wa nishati inayofanya kazi kwenye uso wa nyenzo na kudhoofisha uwezo wa kusafisha wa leza.
Matumizi ya Sekta ya Visafishaji vya Laser
Sekta ya Mold
Kisafishaji cha laser kinaweza kutambua utakaso usio wa mawasiliano wa ukungu, ambayo ni salama sana kwa uso wa ukungu, inaweza kuhakikisha usahihi wake, na inaweza kusafisha chembe ndogo za uchafu ambazo haziwezi kuondolewa kwa njia za kitamaduni za kusafisha. ili kufikia usafi usio na uchafuzi wa mazingira, ufanisi na ubora wa juu.
Sekta ya Ala ya Usahihi
Sekta ya mashine za usahihi mara nyingi huhitaji kuondoa esta na mafuta ya madini yanayotumika kulainisha na kustahimili kutu kutoka kwa sehemu, kwa kawaida kemikali, na kusafisha kemikali mara nyingi huacha mabaki.Uondoaji wa laser unaweza kuondoa kabisa esta na mafuta ya madini bila kuharibu uso wa sehemu.Laser inakuza mlipuko wa gesi ya safu nyembamba ya oksidi kwenye uso wa sehemu ili kuunda wimbi la mshtuko, ambalo husababisha kuondolewa kwa uchafu badala ya mwingiliano wa mitambo.
Sekta ya Reli
Kwa sasa, usafishaji wote wa kabla ya kulehemu wa reli hupitisha gurudumu la kusaga na ukanda wa abrasive kusafisha aina ya kusaga, ambayo husababisha uharibifu mkubwa kwa substrate na dhiki kubwa ya mabaki, na hutumia matumizi mengi ya gurudumu la kusaga kila mwaka, ambayo ni ya gharama kubwa na husababisha madhara makubwa. uchafuzi wa vumbi kwa mazingira.Kusafisha kwa laser kunaweza kutoa teknolojia ya hali ya juu na bora ya kusafisha kijani kibichi kwa uzalishaji wa kuwekewa reli ya kasi ya juu ya nchi yangu, kutatua shida zilizo hapo juu, kuondoa kasoro za kulehemu kama vile mashimo ya reli isiyo na mshono na matangazo ya kijivu, na kuboresha uthabiti na usalama wa maeneo ya juu ya nchi yangu. - uendeshaji wa reli ya kasi.
Sekta ya Usafiri wa Anga
Uso wa ndege unahitaji kupakwa rangi baada ya muda fulani, lakini rangi ya awali ya zamani inahitaji kuondolewa kabisa kabla ya uchoraji.Kuloweka/kufuta kwa kemikali ndiyo njia kuu ya kuchua rangi katika uwanja wa anga.Njia hii inasababisha kiasi kikubwa cha taka ya msaidizi wa kemikali, na haiwezekani kufikia matengenezo ya ndani na kupigwa kwa rangi.Utaratibu huu ni mzigo mzito na hatari kwa afya.Kusafisha kwa laser huwezesha uondoaji wa ubora wa juu wa rangi kwenye nyuso za ngozi za ndege na hujiendesha kwa urahisi kwa uzalishaji.Kwa sasa, teknolojia ya kusafisha laser imetumika kwa matengenezo ya baadhi ya mifano ya juu.
Sekta ya Meli
Kwa sasa, kusafisha kabla ya uzalishaji wa meli hasa inachukua njia ya ulipuaji mchanga.Mbinu ya ulipuaji mchanga imesababisha uchafuzi mkubwa wa vumbi kwa mazingira yanayozunguka na imepigwa marufuku hatua kwa hatua, na kusababisha kupunguzwa au hata kusimamishwa kwa uzalishaji na watengenezaji wa meli.Teknolojia ya kusafisha laser itatoa suluhisho la kusafisha kijani na bila uchafuzi kwa unyunyiziaji wa kuzuia kutu kwenye nyuso za meli.
Silaha
Teknolojia ya kusafisha laser imetumika sana katika matengenezo ya silaha.Mfumo wa kusafisha laser unaweza kuondoa kutu na uchafu kwa ufanisi na haraka, na unaweza kuchagua sehemu ya kusafisha ili kutambua otomatiki ya kusafisha.Kutumia kusafisha laser, sio tu usafi ni wa juu kuliko mchakato wa kusafisha kemikali, lakini pia hauna uharibifu wa karibu wa uso wa kitu.Kwa kuweka vigezo tofauti, mashine ya kusafisha laser inaweza pia kuunda filamu mnene ya kinga ya oksidi au safu ya kuyeyuka ya chuma kwenye uso wa vitu vya chuma ili kuboresha nguvu ya uso na upinzani wa kutu.Taka iliyoondolewa na laser kimsingi haichafui mazingira, na inaweza pia kuendeshwa kwa umbali mrefu, ambayo hupunguza kwa ufanisi uharibifu wa afya ya operator.
Jengo la Nje
Skyscrapers zaidi na zaidi zinajengwa, na tatizo la kusafisha la kujenga kuta za nje limezidi kuwa maarufu.Mfumo wa kusafisha laser husafisha kuta za nje za majengo vizuri kupitia nyuzi za macho.Suluhisho yenye urefu wa mita 70 inaweza kusafisha kwa ufanisi uchafuzi mbalimbali kwenye mawe mbalimbali, metali na kioo, na ufanisi wake ni wa juu zaidi kuliko ule wa kusafisha kawaida.Inaweza pia kuondoa matangazo nyeusi na stains kutoka kwa mawe mbalimbali katika majengo.Mtihani wa kusafisha wa mfumo wa kusafisha laser kwenye majengo na makaburi ya mawe unaonyesha kuwa kusafisha laser kuna athari nzuri katika kulinda kuonekana kwa majengo ya kale.
Sekta ya Elektroniki
Sekta ya vifaa vya elektroniki hutumia leza ili kuondoa oksidi: Sekta ya vifaa vya elektroniki inahitaji uondoaji wa uchafuzi wa hali ya juu, na uondoaji oksidi wa leza unafaa haswa.Pini za vijenzi lazima ziondolewe oksidi kabisa kabla ya kuuza bodi ili kuhakikisha mguso bora wa umeme na pini zisiharibiwe wakati wa mchakato wa kuondoa uchafuzi.Kusafisha kwa laser kunaweza kukidhi mahitaji ya matumizi, na ufanisi ni wa juu sana, na mionzi ya laser moja tu inahitajika kwa kila sindano.
Kiwanda cha Nguvu za Nyuklia
Mifumo ya kusafisha laser pia hutumiwa katika kusafisha mabomba ya reactor katika mitambo ya nyuklia.Inatumia nyuzi ya macho kuanzisha boriti ya leza yenye nguvu ya juu kwenye kinu ili kuondoa vumbi lenye mionzi moja kwa moja, na nyenzo iliyosafishwa ni rahisi kusafisha.Na kwa sababu inaendeshwa kwa mbali, usalama wa wafanyikazi unaweza kuhakikishwa.
Muhtasari
Sekta ya kisasa ya utengenezaji imekuwa kilele cha ushindani wa kimataifa.Kama mfumo wa hali ya juu katika utengenezaji wa laser, mashine ya kusafisha laser ina uwezo mkubwa wa thamani ya matumizi katika maendeleo ya viwanda.Kuendeleza kwa nguvu teknolojia ya kusafisha laser ina umuhimu muhimu sana wa kimkakati kwa maendeleo ya kiuchumi na kijamii.