Et århundre etter at professor Theodore Harold Maiman oppfant verdens første rubinlaser, har lasere som kan brukes på forskjellige felt dukket opp etter hverandre. Anvendelsen av laserteknologi har ført til den raske utviklingen av vitenskap og teknologi innen medisinsk, utstyrsproduksjon, presisjonsmåling og reproduksjonsteknikk, og har akselerert tempoet i sosial fremgang.
På 1980-tallet ble laserstråler bestrålt på de forurensede delene av enkelte gjenstander, og de bestrålte stoffene gjennomgikk en rekke fysiske og kjemiske prosesser som vibrasjon, smelting, fordampning og forbrenning. Forurensningene på overflaten løsnet til slutt fra overflaten av gjenstandene, og oppnådde fjerning av forurensninger. Siden den gang har folk begynt å studere laserrensing. Etter flere tiår med utvikling har laserrenseteknologien flyttet seg fra laboratorieforskning til produksjonsapplikasjoner, og ulike laserrensemaskiner har gradvis kommet inn i rekken av moderne intelligent produksjonsutstyr.
1. Sammenligning av laserrengjøring og tradisjonelle rengjøringsmetoder
Laserrenseteknologi refererer til bruken av høyfrekvente og høyenergi-laserpulser for å bestråle overflaten av arbeidsstykket. Belegglaget og forurensningslaget kan umiddelbart absorbere den fokuserte laserenergien, noe som får oljen, rusten eller belegget på overflaten til å fordampe eller flasse av umiddelbart, og raskt og effektivt fjerne overflatevedlegg eller overflatebelegg. Laserpulser med svært kort virketid vil ikke skade metallsubstratet under passende parametere. Figur 1 viser de mikroskopiske fenomenene ved laserrensing under forskjellige mekanismer for gassifiseringsbehandling og mikropåvirkningsfragmentering.
Sammenlignet med tradisjonelle rengjøringsmetoder har laserrengjøring noen fordeler som tradisjonelle rengjøringsmetoder ikke kan oppnå. Laserrengjøring er en berøringsfri rengjøringsmetode som forårsaker liten skade på underlaget. Den har høy fleksibilitet, stabilitet og automatiseringsegenskaper, god rengjøringskvalitet, høy presisjon og miljøvern. Det er et "grønt" automatisert rengjøringsutstyr. Tabell 1 sammenligner ulike rengjøringsmetoder.
2. Sammensetning av laserrensesystem
Selv om rengjøringsutstyret er forskjellig, er hovedkomponentene i utgangspunktet like, inkludert datakontrollsystem, lasersystem, strålejusteringssystem osv., se figur 2. I tillegg er også noe støtteutstyr inkludert: som støvfjerning og rensesystem , manipulator, laserindusert nedbrytningsspektrometer (LIBS), visuelt posisjoneringssystem og termisk bildesystem.
Under rengjøring spiller datasystemet en kjernekommunikasjonsrolle, som kontrollerer laseren og det optiske banejusteringssystemet samtidig. Laserstrålen overføres av optisk fiber og går inn i strålejusteringssystemet. Etter at strålen er fokusert, når punktdiameteren en veldig liten størrelse og virker regelmessig på overflaten av metallrengjøringsarbeidsstykket.
3. Bred anvendelse av laserrenseteknologi
Laserrens brukes som en renseprosess i industriell produksjon, som effektivt kan fjerne rust, smuss, maling, karbonavleiringer og ulike belegg. Det har blitt mye brukt i forskjellige felt som romfart, jernbanekjøretøyer, mikroelektronikk, beskyttelse av kulturminner og medisinsk behandling, som vist i figuren
4. Rengjøring før sveising og ettersveising
Laserrenseteknologi kan brukes mye i for- og ettersveising av metallmaterialer som aluminiumslegeringer, titanlegeringer, rustfritt stål og høytemperaturlegeringer, som effektivt kan forhindre generering av defekter som inneslutninger og porer. Etter sveising kan den også brukes til oksidasjonsrengjøring etter sveising, slik at oksidlaget som dannes under sveiseprosessen kan fjernes igjen for å gjenopprette den metalliske glansen.
Laserrenseteknologien ble brukt til lokalt å rense den anodiske oksidfilmen av aluminiumslegering, og den rensede sveisetestplaten ble stumpsveiset. Sveisekvaliteten ble evaluert ved røntgendeteksjon, og den metallografiske strukturen ble observert og analysert. Effekten av å fjerne oksidfilmen på sveiseytelsen ble testet ved en strekktest ved romtemperatur. Som vist i figur 4 viser resultatene at den anodiske oksidfilmen ble grundig rengjort, strekkstyrken til aluminiumslegeringsskjøten renset med laser var 298~303 MPa, og strekkforlengelsen ved brudd var 6,2%~6,5%. Ytelsesområdet til den laserrensede sveisen var konsistent med den for den mekanisk skrapte sveisen. Th
