लेजर सफाई मशीनों के साथ किन सामग्रियों और सतहों की सफाई की जा सकती है? (6)

सही लेजर और प्रक्रिया पैरामीटर का चयन

लेजर सफाई एक शक्तिशाली उपकरण है—लेकिन केवल तभी जब इसे सटीक रूप से समायोजित किया गया हो। किसी भी लेजर सफाई प्रक्रिया की प्रभावशीलता, दक्षता और सुरक्षा बहुविध लेजर और स्कैनिंग पैरामीटर के सही चयन और संतुलन पर निर्भर करती है। ये चर सतह तक कितनी ऊर्जा पहुंचती है, ऊर्जा कैसे दी जाती है, और प्रणाली दूषित पदार्थ और सब्सट्रेट के बीच कितनी अच्छी तरह से भेद करती है, को सीधे नियंत्रित करते हैं।

अधिकतम दूषित पदार्थों के निष्कासन और शून्य या न्यूनतम सब्सट्रेट क्षति के साथ इष्टतम परिणाम प्राप्त करने के लिए, विशिष्ट सामग्री, दूषित पदार्थ के प्रकार और सतह की स्थिति के अनुसार निम्नलिखित मुख्य मापदंडों को समायोजित करना आवश्यक है: तरंगदैर्ध्य, पल्स चौड़ाई, फ्लुएंस, दोहराव दर और स्कैन गति।

तरंगदैर्ध्य

तरंगदैर्ध्य लेजर किरण के रंग (या अधिक तकनीकी रूप से, ऊर्जा स्तर) को परिभाषित करता है और यह सीधे प्रभावित करता है कि सामग्री ऊर्जा को कैसे अवशोषित करती है।

इंफ्रारेड (1064 एनएम, एनडी:वाईएजी या फाइबर लेजर): धातुओं और ऑक्साइड्स के लिए प्रभावी, जहाँ जंग या दूषित पदार्थ आधार धातु की तुलना में अधिक ऊर्जा अवशोषित करते हैं।

ग्रीन (532 एनएम): कुछ पेंट्स, पॉलिमर्स और प्रिंटेड सर्किट बोर्ड कोटिंग्स में बेहतर अवशोषण प्रदान करता है।

यूवी (355 एनएम, एक्साइमर लेजर): कार्बनिक पदार्थों, पतली फिल्मों और प्लास्टिक या इलेक्ट्रॉनिक्स जैसी नाजुक सतहों के लिए सबसे उपयुक्त है।

मुख्य सिद्धांत: एक ऐसा तरंगदैर्ध्य चुनें जो दूषित पदार्थ द्वारा अत्यधिक अवशोषित हो, लेकिन सब्सट्रेट द्वारा न्यूनतम रूप से अवशोषित हो, जिससे चयनात्मक निष्कासन सुनिश्चित हो।

पल्स चौड़ाई (पल्स अवधि)

पल्स चौड़ाई यह निर्धारित करती है कि प्रत्येक लेजर पल्स कितनी देर तक रहता है—आमतौर पर इसे नैनोसेकंड (ns), पिकोसेकंड (ps), या फेम्टोसेकंड (fs) में मापा जाता है। यह ऊर्जा कितनी तेजी से वितरित होती है, यह निर्धारित करता है।

नैनोसेकंड लेजर (ns): औद्योगिक सफाई में सामान्य; जंग, पेंट और छलनी के लिए प्रभावी, लेकिन थोड़े तापीय प्रभाव उत्पन्न कर सकता है।

पिकोसेकंड लेजर (ps): ऊर्जा को तेजी से वितरित करता है, जिससे सब्सट्रेट में ऊष्मा का स्थानांतरण कम होता है—सटीक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श।

फेम्टोसेकंड लेजर (fs): अत्यंत छोटे पल्स जो 'शीत अपरदन' प्रभाव उत्पन्न करते हैं—ऊष्मा-संवेदनशील सामग्री या सूक्ष्म-पैमाने की सतहों के लिए उत्कृष्ट।

छोटी पल्स अवधि ऊष्मा प्रसार को कम कर देती है, जिससे ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) कम हो जाता है और प्रतिबिंबित या कम गलनांक वाली सामग्री पर सब्सट्रेट की अखंडता बनी रहती है।

फ्लुएंस (ऊर्जा घनत्व)

फ्लुएंस प्रति इकाई क्षेत्रफल प्रति पल्स (जूल प्रति सेमी²) में वितरित ऊर्जा की मात्रा है। यह सफाई प्रभावशीलता निर्धारित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है।

कम फ्लुएंस (<1 J/cm²): दूषित पदार्थ को उच्छेदित करने में अपर्याप्त हो सकता है, या केवल हल्के ढंग से चिपकी सामग्री को साफ़ कर सकता है।

मध्यम फ्लुएंस (1–5 J/cm²): जंग, ऑक्साइड और पेंट जैसे अधिकांश सामान्य दूषित पदार्थों के लिए प्रभावी।

उच्च फ्लुएंस (>5 J/cm²): मोटी या जमे हुए परतों के लिए आवश्यक, लेकिन यदि उचित ढंग से नियंत्रित नहीं किया गया तो सब्सट्रेट को क्षति पहुंचाने का जोखिम होता है।

आदर्श फ्लुएंस दूषित पदार्थ की बंधन शक्ति और ऊष्मीय गुणों पर निर्भर करता है। उच्छेदन सीमा से अधिक होने से सफाई सुनिश्चित होती है, लेकिन सब्सट्रेट की क्षति सीमा से अधिक नहीं होना चाहिए।

दोहराव दर (पल्स आवृत्ति)

दोहराव दर का तात्पर्य प्रति सेकंड उत्सर्जित लेजर पल्स की संख्या से है, जिसे आमतौर पर किलोहर्ट्ज़ (kHz) में मापा जाता है।

कम दोहराव दर (<10 kHz): प्रति पल्स उच्च ऊर्जा लेकिन धीमी उत्पादकता; सटीक, गहरी सफाई के लिए उपयोगी।

उच्च दोहराव दर (10–200+ kHz): तेज़ सफाई गति की अनुमति देता है लेकिन व्यक्तिगत पल्स ऊर्जा कम हो जाती है; हल्के दूषण और बड़े क्षेत्र के लिए उपयोगी।

ट्रेड-ऑफ: उच्च दोहराव उत्पादकता में सुधार करता है लेकिन संचयी ऊष्मा भार में वृद्धि कर सकता है। दोहराव दर को स्कैन गति और शीतलन समय के साथ संतुलित किया जाना चाहिए।

स्कैन स्पीड

स्कैन गति वह दर है जिस पर लेजर किरण सतह के ऊपर आगे बढ़ती है, आमतौर पर मिमी/से या मी/मिनट में। यह सीधे तौर पर ऊर्जा की मात्रा को प्रभावित करती है जो किसी दिए गए क्षेत्र में पहुंचाई जाती है।

धीमी स्कैन गति: प्रति इकाई क्षेत्र अधिक ऊर्जा; मोटे या कठिन मल के लिए बेहतर, लेकिन आधार सामग्री के तापन का अधिक जोखिम।

तेज़ स्कैन गति: कम ठहरने का समय; पतली परतों, उच्च मूल्य वाली सतहों या कम सहनशीलता वाले घटकों के लिए आदर्श।

अनुकूलन टिप: समान कवरेज सुनिश्चित करने के लिए बिना अतिसंवेदन के स्कैन गति को दोहराव दर और स्पॉट ओवरलैप के अनुरूप होना चाहिए।

लेजर सफाई केवल लेजर को इशारा करने और छोड़ने के बारे में नहीं है—यह एक सटीक इंजीनियरिंग प्रक्रिया है। न्यूनतम जोखिम के साथ उच्च सफाई प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए लेजर और प्रक्रिया पैरामीटर्स के सही संयोजन का चयन आवश्यक है।

तरंग दैर्ध्य सामग्री-विशिष्ट अवशोषण को नियंत्रित करता है।

ऊर्जा कितनी तीव्रता से दी जाती है, यह निर्धारित करने में पल्स चौड़ाई का महत्वपूर्ण योगदान होता है।

फ्लुएंस अपघटन शक्ति को निर्धारित करता है।

दोहराव दर प्रसंस्करण गति और तापीय संचय को प्रभावित करती है।

स्कैन गति ऊर्जा वितरण और सतह कवरेज के बीच संतुलन बनाए रखती है।

प्रत्येक पैरामीटर एक-दूसरे को प्रभावित करता है। किसी भी सफल अनुप्रयोग के लिए—चाहे इस्पात से जंग साफ़ करना हो, एल्युमीनियम से पेंट उतारना हो, या सेरामिक्स से फिल्म हटाना हो—इन सेटिंग्स को सामग्री के गुणों, दूषित पदार्थों की विशेषताओं और आवश्यक सटीकता के आधार पर सावधानीपूर्वक अनुकूलित करना चाहिए।

सही ढंग से कॉन्फ़िगर करने पर, लेजर सफाई एक अत्यधिक कुशल, नॉन-कॉन्टैक्ट और चयनात्मक प्रक्रिया बन जाती है जो यहां तक कि सबसे कठोर वातावरण के लिए भी उपयुक्त होती है।