Лазерийн цэвэрлэгээний машинуудаар ямар материал, гадаргууг цэвэрлэх боломжтой вэ? (3)

Цэвэрлэгдэх чадварыг тодорхойлох хүчин зүйлс

Лазерын цэвэрлэгээ нь бүхэнд нь тохирох процесс биш юм. Тухайн гадаргууг аюулгүй, үр дүнтэй цэвэрлэх боломжийг тодорхойлох физик, материал, мөн үйл ажиллагааны хүчин зүйлсийн нарийн төвөгтэй байдлаас үр дүнтэй байдал нь хамаарна. Бохирдлын болон суурь материал хоёулаа ямар байх нь чухал үүрэг гүйцэтгэх боловч гадаргуугийн геометр, зөвшөөрлийн хязгаарлалт зэрэг гадаад хүчин зүйлс ч чухал. Эдгээр хүчин зүйлсийг ойлгох нь үйл ажиллагааг урьдчилан тодорхойлоход, параметрүүдийг сайжруулахад, тогтвортой үр дүн гаргахад тусална.

Оптикийн шингээлт

Лазерын цэвэрлэгээний үндэс бол ялгаатай гэрлийг шингээх чадвар юм. Процесс үр дүнтэй ажиллахын тулд бохирдлын давхарга лазерын энерги-г суурь материалтай харьцуулахад илүү ихээр шингээх ёстой. Энэ зөрүү нь бохирдлыг халааж, абляцид оруулах эсвэл хагаруулах боломжийг олгох бөгөөд суурь материал хэвээр хэвээр үлдэнэ.

Хаягдал, исэл, будагт өндөр шингээлттэй байх нь тэдгээрийг зориулалтын зорилт болгоход тохиромжтой.

Цэвэрлэгдэх талбай нь цахилгаан эсвэл гэрлийг ойлгох чадвартай, жигд алчуур буюу төмөрлөгийн зэрэгцээ тохиромжтой долгионы уртыг сонгох шаардлагатай байдаг.

Лазерын долгионы уртыг бохирдлын шингээлтийн оргилтай нийцүүлэх нь сонгомол чанар болон энерги ашиглалтын үр дүнтэй байдалд сайнаар нөлөөлдөг.

Субстратын дулаан дамжуулах чадвар ба хувийн дулаан

Үндсэн материал дээрх дулааны шинж чанар нь лазераас гарч буй дулааныг хэрхэн тараахыг нөлөөлдөг:

Дулаан сайн дамжуулдаг материал (жишээ нь: зэс, алчуур) дулааныг хурдан тарааж, орон нутгийн хэт халах эрсдэлийг бууруулдаг ч задлах үр дүнтэй ажиллагааг бууруулах боломжтой.

Дулаан муу дамжуулдаг материал (жишээ нь: хэрэгсэлтэй ган, керамик) дулааныг хадгалж, параметрүүдийг нарийн удирдахгүй бол гадаргуугийн гэмтэл үүсэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.

Хувийн дулаан нь субстрат хичнээн их энергийг температур нэмэгдэхээс өмнө шингээж чадахыг тодорхойлдог. Хувийн дулаан багатай материал нь цэвэрлэх үед дулааны гэмтэлд илүү ихээр өртөмтгий байдаг.

Тухайн суурин материал дахь халууныг зөөх чадварыг тооцож, пульсын үргэлжлэх хугацаа болон энергийн нягтын лазерын параметрүүдийг тохируулах шаардлагатай.

Лазер–Материал харилцан үйлчлэлийн хугацаа

Энэ нь лазерын энерги гадаргуугийн тодорхой цэгт хэр удаан хүрэхийг илэрхийлэх бөгөөд дараах зүйлсээс хамаарна:

Пульсын үргэлжлэх хугацаа (богино пульс нь дулааныг тархахаас сэргийлнэ).

Сканнерийн хурд (их хурд нь байх хугацааг багасгадаг).

Пульсын давталтын хувь ба давхардлын хэмжээ (их давхардал нь нийт энергийн хэмжээг нэмэгдүүлдэг).

Эдгээр хувьсагчдыг зөв тэнцвэржүүлэх нь бохирдлыг үр дүнтэй арилгах, мөн суурин материал дээр хэт халалт эсвэл өөрчлөлт орохыг сэргийлэхэд маш чухал юм.

Бүрхэвчийн зузаан ба наалдах бат бөх чанар

Бүх бохирдуулагчид лазерын нөлөөнд ижилхэн хариу үзүүлдэггүй. Материал хамааралтай хоёр чухал хүчин зүйл бол:

Зузаан: Зузаан бүрхэвчийг арилгахад илүү их урсгал эсвэл олон удаагийн тусгал шаардлагатай. Хэт их зузаан бүрхэвч лазерын энергийг ойлгох эсвэл тархаж, үр ашгийг бууруулах боломжтой.

Наалдах бат бөхийн хүч: Гэрлийн механик нөлөөгөөр авч болох сул наалдсан бохирдлууд (жишээ нь тоос, идэвхтэй) авчлахад хялбар байдаг. Харин хүчтэй наалдсан материалууд (жишээ нь хатуужсан будаг, эпоксид) илүү хатуу тохируулга эсвэл урт хугацааны нөлөө шаардаж болно.

Эдгээр хүчин зүйлс нэг удаагийн цэвэрлэлт хангалттай эсэх, эсвэл олон шатлалын процесс шаардлагатай эсэхийг тодорхойлдог.

Гадаргуугийн геометр ба хандах боломж

Лазерын цэвэрлэх системүүд ихэвчлэн сканнер толин дамжуулан чиглүүлсэн цацрагт тулгуурладаг. Иймээс гадаргуугийн физик байгууламж нь хандах боломжийг болон жигд байдлыг нөлөөлдөг:

Хавтгай, нээлттэй гадаргуу нь энерги жигдрэн хүрэхэд тохиромжтой байдаг.

Муруй, тагтастай, эсвэл нарийн геометртэй гадаргуун дээр цацраг задрах, давхардах нь жигд бус болох ба цэвэрлэх үйл явцын үр дүнд сөргөөр нөлөөлнө.

Турбины шовуу, хоолойн дотор, дулаан солилцуурын шиг детальд үр дүнтэй цэвэрлэх өнцөг, зайг хадгалахын тулд тусгайлан зориулсан оптик эсвэл роботын систем шаардлагатай байж болно.

Мөн хандах боломж нь лазерын цэвэрлэлийг гар аргаар хийх эсвэл автоматжуулсан аргаар хийх боломжийг тодорхойлдог.

Зөвшөөрөл болон материал хязгаарлалт

Зарим салбарт — ялангуяа нисэх онгоц, цөмийн, хоол боловсруулах, үл хөдлөх өв залгамжийг хадгалж хамгаалах салбарт — дараах зүйлийг зохицуулах хатуу дүрэм журмууд байдаг:

Хуралцахад зориулсан гадаргуугийн хамгийн их хэмжээний өөрчлөлт (жишээ нь: металлургийн өөрчлөлт эсвэл жижиг трещин байх ёсгүй).

Химийн үлдэгдэл байх ёсгүй (тухайлбал мэдрэг орчинд).

Цэвэрлэх аргачлалын хяналт түүхийг барих.

Шаардлагатай байгаа харьцаагүй, элс хайргагүй, үлдэгдэлгүй шаардлагыг хангасан тохиолдолд лазерын цэвэрлэгээг ихэвчлэн илүүд үздэг. Гэхдээ тухайн материал ба технологийн стандартыг хангаж байгаа эсэхийг шалгаж баталгаажуулах шаардлагатай.

Лазерын технологийг ашиглан гадаргууг цэвэрлэх боломж нь физик материал шинж чанар ба ажиллагааны тохиргооны нарийн тэнцвэрт байдлаас хамаарна. Оптикийн шингээлт, дулааны зан төлөв, харилцан үйлчлэлийн хугацаа, давхаргын шинж чанар, геометрын нарийн байдал, зөвшөөрлийн хязгаарлалт зэрэг гол факторуудыг лазерын цэвэрлэх аргыг ашиглахаас өмнө бүгдийг нь харгалзан үзэх шаардлагатай.

Эдгээр хувьсагчдыг ойлгоод зөв удирдвал лазерын цэвэрлэгээ нь аюулгүй, үр дүнтэй, маш сайн удирдлагатай гадаргуугийн эмчилгээний арга болох бөгөөд илүү хүнд нөхцөл байдлын үед ч аж үйлдвэрийн болон хамгааллын арга хэмжээнд түшиглэх боломжтой.