چه موادی و سطوحی را می‌توان با دستگاه‌های تمیزکاری لیزری پاک کرد؟(4)

موادی که می‌توانند با لیزر تمیز شوند

فناوری تمیزکاری لیزری در طیف وسیعی از مواد، از فلزات صنعتی مقاوم تا اشیاء تاریخی ظریف، قابل استفاده است. جذابیت این روش در توانایی آن برای حذف آلاینده‌ها، پوشش‌ها، اکسیدها و بقایای مواد بدون تماس فیزیکی و بدون آسیب به سطح اصلی نهفته است. با این حال، مناسب بودن یک ماده به ویژگی‌های نوری، حرارتی و مکانیکی آن بستگی دارد، به ویژه نحوه جذب انرژی لیزر توسط آن نسبت به لایه آلاینده.

فلزات

تمیزکاری لیزری بیشتر روی فلزات استفاده می‌شود، به دلیل دوام و کاربرد گسترده صنعتی آن‌ها. هر نوع فلز نیازمند پارامترهای لیزری خاصی است، به ویژه از نظر طول موج، مدت پالس و شار لیزری (فلوئنس).

فلزات آهنی (فولاد کربنی، فولاد کم‌آلیاژ)

این موارد در تولید، صنعت خودرو و کاربردهای ساختاری رایج هستند. تمیزکاری با لیزر به‌طور مؤثر از بین می‌برد:

زگونه (Fe2O3، Fe3O4)

اکسید روی فلز (میل اسکیل)

بقایای جوش و پوشش‌های سطحی

توجه: باید مراقب بود که از داغ شدن بیش از حد سطوح نازک فولادی جلوگیری شود، به‌ویژه در نرخ تکرار بالا.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضدزنگ (ااستنیتی، فریتی یا دوپلاکس) به خوبی به تمیزکاری با لیزر پاسخ می‌دهد برای:

حذف اکسید (جوشکاری، رنگ حرارتی)

برداشتن رنگ

آماده‌سازی پسیویشن

هدایت حرارتی پایین آن، آن را نسبت به گرما حساس‌تر می‌کند و نیازمند مدت زمان پالس کوتاه‌تر یا سرعت اسکن سریع‌تر است.

آلومینیوم و آلیاژهای آن

آلومینیوم بازتابنده است و هدایت حرارتی بالایی دارد که می‌تواند باعث کاهش کارایی لیزر و افزایش خطر ذوب شدن شود.

حذف اکسید (مثلاً لایه‌های آندایز)

برداشتن رنگ

تمیزکاری قبل از جوشکاری

نیاز به توجه ویژه به شار لیزری و همپوشانی پالس برای جلوگیری از آسیب به زیرلایه وجود دارد.

مس، برنج و برنز

این فلزات بسیار بازتابنده و هادی حرارتی هستند که این امر باعث می‌شود تمیزکاری آنها چالش‌برانگیز باشد اما امکان‌پذیر است.

برای حذف اکسیداسیون، سوختگی و بقایای فلوکس مؤثر است

معمولاً در کاربردهای الکتریکی، هنری و میراث فرهنگی استفاده می‌شود

استفاده از پالس‌های فوق کوتاه و تنظیم طول موج نتایج را بهبود می‌بخشد.

آلیاژهای فوق‌العاده تیتانیوم و نیکل

این فلزات باارزش در صنایع هوافضا و پزشکی استفاده می‌شوند و از تمیزکاری دقیق و بدون آسیب بهره می‌برند.

حذف اکسیدها و پوشش‌ها بدون ایجاد خستگی سطحی

ایده‌آل برای قطعاتی که نیازمند تحملات سفت و محدودیت ردیابی دقیق هستند

فلزات گرانبها (طلا، نقره، پلاتین)

تمیزکاری با لیزر به‌ویژه در حفاظت از آثار هنری، مرمت جواهرات و الکترونیک ارزش زیادی دارد.

حذف اکسیداسیون، کدرشدگی و رسوبات بدون ضربه ساینده

به دلیل نرمی و بازتابش بسیار بالای این فلزات، کنترل بسیار دقیقی مورد نیاز است

سنگ و مصالح سنگی

تمیزکاری با لیزر اکنون ابزاری حیاتی در حفاظت و مرمت معماری شده است.

موثر بر روی سنگ آهک، مرمر، گرانیت، سنگ ماسه و بتن

حذف مواد آلاینده، رشد بیولوژیکی، گرافیتی و پوسته‌های کربنی

تنظیمات لیزر باید به گونه‌ای انجام شود که از ایجاد خراش یا تغییر رنگ سطح جلوگیری شود. معمولاً از لیزرهای پالسی در محدوده نانوثانیه یا پیکوثانیه برای سطوح ظریف استفاده می‌شود.

سرامیک و شیشه

این مواد به دلیل شکنندگی و حساسیت به ضربه حرارتی نیازمند دست‌زدن دقیق هستند.

کاربردها شامل تمیز کردن عایق‌ها، کاشی‌ها، قطعات نوری و مجسمه‌های شیشه‌ای می‌شود

توانایی حذف فیلم‌های کربنی، اکسیدها یا بقایای چسب بدون سایش فیزیکی

استفاده از لیزرهای با پالس کوتاه و شار کنترل‌شده برای جلوگیری از ترک خوردگی یا ترک‌های ریز ضروری است.

پلیمرها و کامپوزیت‌ها

پلیمرها عموماً آستانه حرارتی پایینی دارند و ممکن است تحت انرژی زیاد لیزر بسوزند یا ذوب شوند. با این حال، تمیزکاری لیزری برای برخی کاربردها قابل اجرا است:

تمیزکاری قالب در تولید لاستیک، پلاستیک و مواد کامپوزیتی

برداشتن پوشش یا برچسب از سطوح پلاستیکی (بهویژه با استفاده از لیزر UV یا لیزر سبز)

آمادهسازی کامپوزیت برای چسباندن یا تعمیر در بخشهای هوافضا و خودرو

تنظیمات لیزر باید به دقت تنظیم شوند و اغلب از چگالی انرژی پایینتر و مدت زمان پالس کوتاهتر استفاده میشود.

چوب و سایر مواد آلی

تمیزکاری لیزری مواد آلی عمدتاً در حفاظت، مرمت آثار هنری و زمینههای باستانشناسی استفاده میشود.

برای برداشتن گرد و غبار سطحی، آسیبهای ناشی از دود یا رشد بیولوژیکی بدون پاکسازی خشن مناسب است

مناسب برای تختههای چوبی، دستنوشتهها، چرم و پوست

مواد آلی بسیار حساس به حرارت هستند، بنابراین برای جلوگیری از سوختگی یا تغییر رنگ، استفاده از لیزرهای پالس فوقالعاده کوتاه و نرخ تکرار پایین الزامی است.

فناوری تمیزکاری لیزری روشی بسیار انعطافپذیر و دقیق برای بازسازی سطوح در انواع مختلف مواد ارائه میدهد:

فلزات — از فولاد کربنی تا فلزات گرانبها — مقاوم‌ترین و شایع‌ترین دسته‌ای هستند که مورد پردازش قرار می‌گیرند.

سنگ و سرامیک‌ها از تمیزکاری بدون تماس و بدون بقایا در محیط‌های حساس مانند آثار تاریخی یا سازه‌های عمرانی بهره می‌برند.

پلیمرها، مواد مرکب و مواد آلی را می‌توان با کنترل دقیق پارامترها به‌صورت انتخابی پردازش کرد.

قابلیت تمیزکاری هر سطحی در نهایت به تنظیم صحیح پارامترهای لیزری متناسب با خواص حرارتی و نوری ماده، نوع آلاینده و تحمل کاربرد نسبت به تغییر سطحی بستگی دارد. با تنظیم مناسب، تمیزکاری لیزری را می‌توان به‌طور ایمن روی همه چیز از تجهیزات صنعتی خورده شده تا مجسمه‌های باستانی اعمال کرد.