Hágæða framleiðsla og orkusparnaður og minnkun losunar hefur sífellt brýnni þörf fyrir háþróaða ferla. Hvað varðar yfirborðsmeðferð iðnaðarins er brýn þörf fyrir alhliða uppfærslu á tækni og ferlum. Hefðbundin iðnaðarhreinsunarferli, svo sem vélræn núningshreinsun, efnafræðileg tæringarhreinsun, sterk höggþrif, hátíðni úthljóðshreinsun, hafa ekki aðeins langa hreinsunarlotu, heldur eru erfiðar sjálfvirkar, hafa skaðleg áhrif á umhverfið og ná ekki æskileg hreinsunaráhrif. Það getur ekki vel mætt þörfum fínrar vinnslu.
Nákvæmar leysirhreinsivélar: Truflanir í iðnaðarþrifum
Hins vegar, með sífellt meira áberandi mótsögnum milli umhverfisverndar, mikillar skilvirkni og mikillar nákvæmni, eru hefðbundnar iðnaðarþrifaaðferðir mjög áskorun. Jafnframt hefur komið fram ýmis hreinsitækni sem stuðlar að umhverfisvernd og hentar hlutum á sviði ofurfrágangs og er laserhreinsitækni ein þeirra.
Laserhreinsunarhugtak
Laserhreinsun er tækni sem notar einbeittan leysir til að virka á yfirborð efnis til að gufa hratt upp eða afhýða mengunarefnin á yfirborðinu til að hreinsa yfirborð efnisins. Í samanburði við ýmsar hefðbundnar líkamlegar eða efnafræðilegar hreinsunaraðferðir, hefur leysirhreinsun eiginleika þess að vera engin snerting, engin rekstrarvörur, engin mengun, mikil nákvæmni, engin skemmd eða lítil skemmd, og er tilvalið val fyrir nýja kynslóð iðnaðarþrifatækni.
Vinnureglur um leysihreinsunarvél
Meginreglan um leysihreinsunarvél er flóknari og getur falið í sér bæði eðlisfræðilega og efnafræðilega ferla. Í mörgum tilfellum eru eðlisfræðilegir ferlar aðalferlið, ásamt nokkrum efnahvörfum. Hægt er að flokka helstu ferla í þrjá flokka, þar á meðal gasunarferli, höggferli og sveifluferli.
Gasunarferli
Þegar háorkuleysirinn er geislaður á yfirborð efnisins gleypir yfirborðið leysiorkuna og breytir henni í innri orku, þannig að yfirborðshiti hækkar hratt og nær yfir uppgufunarhitastig efnisins, þannig að mengunarefnin eru aðskilin frá yfirborði efnisins í formi gufu. Sértæk uppgufun á sér stað venjulega þegar frásogshraði leysirljóss af yfirborðsmengun er verulega hærra en undirlagsins. Dæmigerð notkunartilvik er hreinsun á óhreinindum á steinflötum. Eins og sýnt er á myndinni hér að neðan, hafa mengunarefnin á yfirborði steinsins sterka frásog leysisins og gufa fljótt upp. Þegar mengunarefnin eru fjarlægð og leysirinn er geislaður á steinyfirborðið er frásogið veikt, meiri leysiorka er dreift af steinyfirborðinu, hitastigsbreyting steinyfirborðsins er lítil og steinyfirborðið er varið gegn skemmdum.
Dæmigert efnafræðilegt ferli á sér stað þegar leysir í útfjólubláa bandinu er notaður til að hreinsa lífrænar aðskotaefni, sem kallast leysireyðing. Útfjólubláir leysir hafa stuttar bylgjulengdir og mikla ljóseindaorku. Til dæmis hafa KrF excimer leysir bylgjulengd 248 nm og ljóseindaorku allt að 5 eV, sem er 40 sinnum hærri en CO2 leysir ljóseindaorka (0,12 eV). Svo mikil ljóseindaorka er nóg til að eyðileggja sameindatengi lífrænna efna, þannig að CC, CH, CO, osfrv í lífrænum mengunarefnum brotna eftir að hafa tekið ljóseindaorku leysisins, sem leiðir til eldunargasunar og fjarlægingar frá yfirborðinu.
Shock Process
Höggferlið er röð viðbragða sem eiga sér stað við samspil leysisins og efnisins og þá myndast höggbylgja á yfirborði efnisins. Undir áhrifum höggbylgjunnar brotna yfirborðsmengunin upp og verða að ryki eða rusli sem flagnað er af yfirborðinu. Það eru margar aðferðir sem valda höggbylgjum, þar á meðal plasma, gufu og hraðri varmaþenslu og samdrætti. Með því að nota plasma höggbylgjur sem dæmi er hægt að skilja í stuttu máli hvernig höggferlið í laserhreinsun fjarlægir yfirborðsmengun. Með notkun á ofurstuttum púlsbreiddum (ns) og ofurháum hámarksafli (107–1010 W/cm2) leysigeislum mun yfirborðshitastigið samt hækka verulega jafnvel þó yfirborðið gleypi leysirinn létt og nær uppgufunarhitastigi samstundis. Hér að ofan myndast gufan fyrir ofan yfirborð efnisins, eins og sýnt er í (a) á eftirfarandi mynd. Hitastig gufunnar getur náð 104 – 105 K, sem getur jónað gufuna sjálfa eða loftið í kring til að mynda plasma. Plasma mun hindra leysirinn í að ná yfirborði efnisins og uppgufun á yfirborði efnisins getur stöðvast, en plasma mun halda áfram að gleypa leysiorkuna og hitastigið mun halda áfram að hækka og mynda staðbundið ástand ofurhár hiti og hár þrýstingur, sem framleiðir samstundis 1-100 kbar á yfirborði efnisins. Höggið færist smám saman inn í efnið, eins og sýnt er á myndum (b) og (c) hér að neðan. Undir áhrifum höggbylgjunnar eru yfirborðsmengunin brotin upp í örlítið ryk, agnir eða brot. Þegar leysirinn er færður í burtu frá geislunarstöðu hverfur plasma og undirþrýstingur myndast á staðnum og agnir eða rusl mengunarefna eru fjarlægðar af yfirborðinu, eins og sýnt er á mynd (d) hér að neðan.
Sveifluferli
Undir virkni stuttra púlsa eru hitunar- og kælingarferli efnisins mjög hratt. Vegna þess að mismunandi efni hafa mismunandi varmaþenslustuðla, undir geislun stuttpúlsleysis, munu yfirborðsmengunin og undirlagið gangast undir hátíðni varmaþenslu og samdrátt af mismunandi stigum, sem leiðir til sveiflu, sem veldur því að mengunarefnin losna af yfirborði efnið. Meðan á þessu afhúðunarferli stendur gæti uppgufun efnisins ekki átt sér stað og ekki er víst að plasma myndast. Þess í stað eyðileggur klippukrafturinn sem myndast við tengi mengunarefnisins og undirlagsins undir áhrifum sveiflu tengslin milli mengunarefnisins og undirlagsins. . Rannsóknir hafa sýnt að þegar innfallshorn leysisins er örlítið aukið, er hægt að auka snertingu milli leysisins og agnamengunarinnar og undirlagsviðmótsins, minnka þröskuld leysishreinsunar, sveifluáhrifin eru augljósari og þrif skilvirkni er meiri. Atvikshornið ætti þó ekki að vera of stórt. Of stórt atvikshorn mun draga úr orkuþéttleika sem verkar á yfirborð efnisins og veikja hreinsunarhæfni leysisins.
Notkun leysirhreinsiefna í iðnaði
Mygluiðnaður
Laserhreinsirinn getur gert sér grein fyrir snertilausri hreinsun moldarinnar, sem er mjög örugg fyrir yfirborð moldsins, getur tryggt nákvæmni þess og getur hreinsað óhreinindi undir míkróna sem ekki er hægt að fjarlægja með hefðbundnum hreinsunaraðferðum, svo sem til að ná raunverulegri mengunarlausri, skilvirkri og hágæða hreinsun.
Nákvæmni hljóðfæraiðnaður
Nákvæmni vélaiðnaðurinn þarf oft að fjarlægja estera og jarðolíur sem notaðar eru til smurningar og tæringarþols úr hlutum, venjulega efnafræðilega, og efnahreinsun skilur oft eftir leifar. Laser afesterun getur alveg fjarlægt estera og jarðolíur án þess að skemma yfirborð hlutanna. Lasarinn stuðlar að sprengiefnisgasun þunnt oxíðlagsins á yfirborði hlutans til að mynda höggbylgju, sem leiðir til þess að mengunarefni eru fjarlægð frekar en vélræn samskipti.
Járnbrautaiðnaður
Sem stendur notar öll forsuðuhreinsun á teinum hreinsun á slípihjólum og slípibandsslípun, sem veldur alvarlegum skemmdum á undirlaginu og alvarlegu afgangsálagi og eyðir mikið af rekstrarvörum slípihjóla á hverju ári, sem er kostnaðarsamt og veldur alvarlegum rykmengun til umhverfisins. Laserhreinsun getur veitt hágæða og skilvirka græna hreinsitækni fyrir framleiðslu á háhraða járnbrautarteina í landinu mínu, leyst ofangreind vandamál, útrýmt suðugöllum eins og óaðfinnanlegum brautarholum og gráum blettum og bætt stöðugleika og öryggi hálendis landsins. -hraðlestarrekstur.
Flugiðnaður
Yfirborð flugvélarinnar þarf að mála aftur eftir ákveðinn tíma, en upprunalegu gömlu málninguna þarf að fjarlægja alveg áður en málað er. Kemísk bleyting/þurrka er helsta málningarhreinsunaraðferðin á flugsviðinu. Þessi aðferð hefur í för með sér mikið magn af efnafræðilegum hjálparúrgangi og ómögulegt er að ná staðbundnu viðhaldi og málningarhreinsun. Þetta ferli er mikið vinnuálag og skaðlegt heilsu. Laserhreinsun gerir hágæða fjarlægingu á málningu á húðflötum flugvéla og er auðveldlega sjálfvirk til framleiðslu. Sem stendur hefur leysihreinsunartækninni verið beitt til að viðhalda sumum hágæða gerðum.
Skipaiðnaður
Sem stendur er forframleiðsluhreinsun skipa aðallega notuð við sandblástursaðferðina. Sandblástursaðferðin hefur valdið alvarlegri rykmengun í umhverfinu og hefur smám saman verið bönnuð, sem hefur leitt til þess að skipaframleiðendur draga úr eða jafnvel stöðva framleiðslu. Laserhreinsitækni mun veita græna og mengunarlausa hreinsilausn fyrir ryðvarnarúðun á yfirborði skipa.
Vopnabúnaður
Laserhreinsitækni hefur verið mikið notuð í vopnaviðhaldi. Laserhreinsikerfið getur fjarlægt ryð og mengunarefni á skilvirkan og fljótlegan hátt og getur valið hreinsunarhlutann til að átta sig á sjálfvirkni hreinsunar. Með því að nota leysirhreinsun er hreinlætið ekki aðeins hærra en efnahreinsunarferlið, heldur hefur nánast engar skemmdir á yfirborði hlutarins. Með því að stilla mismunandi breytur getur leysirhreinsivélin einnig myndað þétta oxíðhlífðarfilmu eða málmbræðslulag á yfirborði málmhluta til að bæta yfirborðsstyrk og tæringarþol. Úrgangurinn sem leysirinn fjarlægir mengar í grundvallaratriðum ekki umhverfið, og það er einnig hægt að nota það í langri fjarlægð, sem dregur í raun úr skaða á heilsu rekstraraðila.
Bygging að utan
Sífellt fleiri skýjakljúfar eru byggðir og hreinsunarvandamálið við að byggja útveggi hefur orðið sífellt meira áberandi. Laserhreinsikerfið hreinsar ytri veggi bygginga vel í gegnum ljósleiðara. Lausnin með 70 metra hámarkslengd getur í raun hreinsað ýmis mengunarefni á ýmsum steinum, málmum og gleri og skilvirkni hennar er mun meiri en hefðbundin hreinsun. Það getur einnig fjarlægt svarta bletti og bletti af ýmsum steinum í byggingum. Hreinsunarpróf leysirhreinsikerfisins á byggingum og steinminjum sýnir að leysihreinsun hefur góð áhrif til að vernda útlit fornra bygginga.
Rafeindaiðnaður
Rafeindaiðnaðurinn notar leysir til að fjarlægja oxíð: Rafeindaiðnaðurinn krefst mikillar nákvæmni afmengunar og leysir afoxun hentar sérstaklega vel. Hlutapinnar verða að vera vandlega afoxaðir áður en spjaldið er lóðað til að tryggja bestu rafmagnssnertingu og pinnarnir mega ekki skemmast meðan á afmengun stendur. Laserhreinsun getur uppfyllt kröfur um notkun og skilvirknin er mjög mikil og aðeins eina leysigeislun þarf fyrir hverja nál.
Kjarnorkuver
Laserhreinsikerfi eru einnig notuð við hreinsun kjarnaröra í kjarnorkuverum. Það notar ljósleiðara til að koma með miklum leysigeisla inn í kjarnaofninn til að fjarlægja geislavirkt ryk beint og auðvelt er að þrífa hreinsað efni. Og vegna þess að það er stjórnað úr fjarlægð er hægt að tryggja öryggi starfsmanna.
Samantekt
Háþróaður framleiðsluiðnaður í dag er orðinn æðsti hæð alþjóðlegrar samkeppni. Sem háþróað kerfi í leysirframleiðslu hefur leysirhreinsivél mikla möguleika á notkunargildi í iðnaðarþróun. Kraftmikil þróun leysihreinsunartækni hefur mjög mikilvæga stefnumótandi þýðingu fyrir efnahagslega og félagslega þróun.