Come metodo di pulizia efficiente ed ecologico,tecnologia di pulizia laserLa tecnologia laser sta gradualmente sostituendo i metodi tradizionali di pulizia chimica e meccanica. Con le normative sempre più stringenti in materia di protezione ambientale e la continua ricerca della qualità e dell'efficienza nella pulizia industriale, la domanda di mercato per la tecnologia di pulizia laser è in rapida crescita. Essendo un importante paese manifatturiero, la Cina possiede un'enorme base industriale, che offre ampie possibilità di applicazione su vasta scala della tecnologia di pulizia laser. Nei settori aerospaziale, ferroviario, automobilistico, della produzione di stampi e in altri ancora, la tecnologia di pulizia laser è già ampiamente utilizzata e si sta gradualmente espandendo ad altri settori.
La tecnologia di pulizia delle superfici dei pezzi è ampiamente utilizzata in molti settori. I metodi di pulizia tradizionali sono spesso basati sul contatto, che esercita una forza meccanica sulla superficie dell'oggetto da pulire, danneggiandola, oppure il detergente aderisce alla superficie dell'oggetto e non può essere rimosso, causando inquinamento secondario. Oggi, il Paese promuove lo sviluppo di industrie emergenti ecocompatibili e sostenibili, e la pulizia laser rappresenta la scelta migliore. La natura non abrasiva e senza contatto della pulizia laser risolve questi problemi. Le apparecchiature per la pulizia laser sono adatte alla pulizia di oggetti di vari materiali e sono considerate il metodo di pulizia più affidabile ed efficace.
Pulizia laserprincipio
La pulizia laser consiste nell'irradiare la parte dell'oggetto da pulire con un raggio laser ad alta densità di energia, in modo che il laser venga assorbito dallo strato di contaminazione e dal substrato. Attraverso processi come la rimozione tramite luce e la vaporizzazione, si supera l'adesione tra i contaminanti e il substrato, consentendo ai contaminanti di staccarsi dalla superficie dell'oggetto e raggiungendo così lo scopo della pulizia senza danneggiare l'oggetto stesso.
Figura 1: Schema di un processo di pulizia laser.
Nel campo della pulizia laser, i laser a fibra si sono affermati come le sorgenti luminose leader grazie alla loro altissima efficienza di conversione fotoelettrica, all'eccellente qualità del fascio, alle prestazioni stabili e allo sviluppo sostenibile. I laser a fibra si dividono in due tipologie: laser a fibra pulsati e laser a fibra continui, che occupano rispettivamente posizioni di leadership di mercato nella lavorazione di materiali su larga scala e nella lavorazione di precisione.
Figura 2: Struttura di un laser a fibra pulsato.
Confronto tra applicazioni di pulizia con laser a fibra pulsata e laser a fibra continua.
Nell'ambito delle nuove applicazioni di pulizia laser, molti potrebbero trovarsi in difficoltà di fronte alla scelta tra laser a impulsi e laser a emissione continua disponibili sul mercato: è meglio optare per un laser a fibra pulsato o per un laser a fibra a emissione continua? Di seguito, vengono presentati due diversi tipi di laser utilizzati per condurre esperimenti di rimozione della vernice su superfici di due materiali, e vengono confrontati i parametri di pulizia laser ottimali e gli effetti di pulizia ottimizzati.
Attraverso l'osservazione microscopica, si è constatato che la lamiera si è rifusa dopo essere stata lavorata con un laser a fibra continuo ad alta potenza. Dopo la lavorazione dell'acciaio con il laser a fibra pulsato MOPA, il materiale di base risulta leggermente danneggiato e la sua struttura viene preservata; dopo la lavorazione con il laser a fibra continuo, si verificano danni seri e la fusione del materiale.
Laser a fibra pulsato MOPA (a sinistra) Laser a fibra CW (a destra)
Laser a fibra pulsato (a sinistra) Laser a fibra continuo (a destra)
Dal confronto sopra riportato, si può notare che i laser a fibra continua possono facilmente causare scolorimento e deformazione del substrato a causa del loro elevato apporto di calore. Se i requisiti per il danneggiamento del substrato non sono elevati e lo spessore del materiale da pulire è sottile, questo tipo di laser può essere utilizzato come sorgente luminosa. Il laser a fibra pulsato si basa su impulsi ad alta energia di picco e ad alta frequenza di ripetizione per agire sui materiali, vaporizzando e facendo oscillare istantaneamente i materiali da pulire per staccarli; presenta effetti termici ridotti, elevata compatibilità e alta precisione e può svolgere diverse funzioni. Distrugge le caratteristiche del substrato.
Da questa conclusione, a fronte di un'elevata precisione, è necessario controllare rigorosamente l'aumento di temperatura del substrato e, negli scenari applicativi che richiedono un trattamento non distruttivo del substrato, come nel caso di alluminio verniciato e acciaio per stampi, si consiglia di scegliere un laser a fibra pulsato; per alcuni materiali di grandi dimensioni in lega di alluminio ad alta resistenza, tubi di forma circolare, ecc., grazie alle loro grandi dimensioni, alla rapida dissipazione del calore e ai bassi requisiti in termini di danneggiamento del substrato, è possibile optare per laser a fibra continua.
In pulizia laserLe condizioni del materiale devono essere valutate in modo esaustivo per garantire che le esigenze di pulizia siano soddisfatte riducendo al minimo i danni al substrato. In base alle effettive condizioni di lavoro, è fondamentale scegliere la sorgente luminosa laser più appropriata.
Se la pulizia laser vuole entrare in applicazioni su larga scala, è inscindibile l'innovazione di nuove tecnologie e nuovi processi. Maven continuerà ad aderire al posizionamento "Laser+", a controllare con costanza il ritmo di sviluppo, a impegnarsi per approfondire la tecnologia di base delle sorgenti luminose laser e a concentrarsi sulla risoluzione dei problemi chiave relativi ai materiali laser e ai componenti, fornendo una fonte di energia per la produzione avanzata.
Data di pubblicazione: 7 maggio 2024
