Који материјали и површине се могу очистити ласерским машинама за чишћење?(6)

Избор правог ласера и параметара процеса

Ласерско чишћење је снажно средство, али само ако је прецизно подешено. Ефикасност, ефикасност и безбедност било ког процеса чишћења ласером зависе од исправног одабира и балансирања вишеструких параметара ласера и скенирања. Ове променљиве директно контролишу колико енергије достиже површину, како се та енергија испоручује и колико добро систем разликује контаманте и супстрат.

Да би се постигли оптимални резултати - максимално уклањање контаманта уз нулто или минимално оштећење супстрата - неопходно је прилагодити следеће кључне параметре специфичном материјалу, типу контаманта и стању површине: таласна дужина, ширина импулса, флуенција, стопа понављања и

Дужина таласа

Таласна дужина дефинише боју (или технички, ниво енергије) ласерског зрака и директно утиче на то како материјал апсорбује енергију.

Инфрацрвена (1064 нм, Nd: YAG или ласери од влакана): Ефикасан за метале и оксиде, где рђа или контаминатори апсорбују више енергије од основног метала.

Зелена (532 нм): нуди бољу апсорпцију у одређеним бојама, полимерима и премазима плоча штампаних кола.

УВ (355 нм, екцимерски ласери): Најбоље за органске материјале, танке филмове и деликатне површине као што су пластике или електроника.

Кључно начело: Изаберите таласну дужину која је веома апсорбована од стране контаминатора, али минимално апсорбована од стране субстрата, обезбеђујући селективно уклањање.

Ширина импулса (трајање импулса)

Ширина пулса дефинише колико дуго траје сваки ласерски пулс, обично се мери у наносекунди (нс), пикосекунди (пс) или фемтосекунди (фс). Она одређује колико брзо се енергија испоручује.

Наносекондни ласери (ns): Уобичајени у индустријском чишћењу; ефикасни за ржужу, боју и скалу, али могу изазвати благе топлотне ефекте.

Пикосекундни ласери (пс): Додају енергију брже, са мањим преносом топлоте у субстратидеално за прецизне апликације.

Фемтосекондни ласери (фс): ултракратки импулси који стварају хладну аблацију ефектаодлично за топлотно осетљиве материјале или површине у микроскали.

Краће трајање импулса смањује дифузију топлоте, минимизирајући зону под утицајем топлоте (HAZ) и очувавајући целиност супстрата, нарочито на рефлектујућим или нискотопљивим материјалима.

Флуенција (густина енергије)

Флуенција је количина енергије испоручене по јединици површине по импулсу (Џул по cm²). Један је од најважнијих параметара за одређивање ефикасности чишћења.

Ниска флуенција (<1 J/cm²): Може бити недовољна за аблатив загађујућег материјала, или само уклања слабо припојене материјале.

Умерена флуенција (1–5 J/cm²): Ефикасна за већину уобичајених загађујућих материјала као што су рђа, оксиди и боје.

Висока флуенција (>5 J/cm²): Потребна за дебеле или упорне слојеве, али постоји ризик оштећења супстрата ако се не контролише на одговарајући начин.

Оптимална флуенција зависи од јачине везе загађујуће материје и њених термичких својстава. Прекорачење прага аблације обезбеђује чишћење, али не би требало да прекорачи праг оштећења подлоге.

Учестаност понављања (учестаност импулса)

Учестаност понављања односи се на број ласерских импулса који се емитују у секунди, обично се мери у килогерцима (kHz).

Ниска учестаност понављања (<10 kHz): већа енергија по импулсу, али спорији проток; корисно за прецизно и дубоко чишћење.

Висока учестаност понављања (10–200+ kHz): омогућава брже брзине чишћења, али смањује енергију по појединачном импулсу; корисно за благо загађење и покривеност велике површине.

Компромис: виша учестаност побољшава продуктивност, али може повећати кумулативно оптерећење топлотом. Учестаност понављања мора бити уравножена са брзином скенирања и временом хлађења.

Брзина скенирања

Брзина скенирања је брзина којом се ласерски зрак креће по површини, обично изражена у mm/s или m/min. Има директан утицај на количину енергије која се доставља одређеној области.

Спорије брзине скенирања: више енергије по јединици површине; боље за дебеле или отпорније загађиваче, али са већим ризиком од загревања подлоге.

Брже брзине скенирања: мање времена задржавања; идеално за танке слојеве, вредне површине или компоненте са ниском толеранцијом.

Савет за оптимизацију: Брзина скенирања мора бити у складу са стопом понављања и преклапањем места како би се осигурала равномерна покривеност без претераног излагања.

Ласерско чишћење није само у питању усмеравање ласера и пуцање - то је прецизно подешен инжењерски процес. Избор праве комбинације ласера и параметара процеса је од суштинског значаја за обезбеђивање високих перформанси чишћења са минималним ризиком.

Дужина таласа контролише апсорпцију специфичну за материјал.

Ширина импулса одређује колико је енергија оштра.

Флуенце одређује аблациону снагу.

Стопа понављања утиче на брзину обраде и нагомилавање топлоте.

Брзина скенирања равнотежи доставу енергије и покривеност површине.

Сваки параметар утиче на друге. За било коју успешну примену — било да се ради о чишћењу рђи са челика, уклањању боје са алуминијума или уклањању филма са керамике — ове поставке морају бити пажљиво оптимизоване на основу својстава материјала, карактеристика загађивача и потребне прецизности.

Када су правилно подешени, ласерско чишћење постаје веома ефикасан, безконтактни и селективни процес погодан чак и за најзахтевније услове.