יישומי ניקוי בלייזר, ניתוח השוואת תהליכי לייזר סיבים דופקים ורציפים

Mar 19, 2024

1. השוואת מצב ניקוי מאקרו
תוצאות הפרמטרים המועדפים לשטיפת פעימות לניקוי שכבת הציפוי של משטח סגסוגת האלומיניום מוצגות באיור א, והפרמטרים המועדפים לניקוי אור מתמשך של שכבת הציפוי של משטח סגסוגת האלומיניום מוצגים באיור ב. לאחר השימוש בניקוי אור פועם, פני הדגימה מוסרים לחלוטין, פני הדגימה מציגים לבן מתכתי, וכמעט ללא נזק למצע הדגימה. לאחר שימוש בניקוי קל מתמשך, שכבת הצבע על פני הדגימה מוסרת לחלוטין, אך משטח הדגימה נראה שחור אפור, והמצע של הדגימה מופיע גם כתופעה של מיקרו-התכה. לכן, השימוש באור מתמשך בהשוואה לאור פועם סביר יותר לגרום נזק למצע.

 

news-915-305

 

התוצאות של הפרמטרים המועדפים של ניקוי הדופק לניקוי שכבת צבע פני השטח מפלדת פחמן מוצגות באיור ג, והפרמטרים המועדפים של ניקוי אור מתמשך של שכבת צבע פני השטח של פלדת פחמן מוצגים באיור ד. לאחר שימוש בניקוי אור פועם, שכבת הצבע של משטח הדגימה מוסרת לחלוטין, פני הדגימה אפורים ושחורים והנזק למצע הדגימה קטן. לאחר ניקוי קל מתמשך, שכבת הצבע על פני הדגימה מוסרת לחלוטין, אך פני הדגימה מציגים שחור עמוק, אשר ניתן לראות באופן אינטואיטיבי כי לפני השטח של הדוגמא יש תופעת התכה מחדש גדולה. לכן, השימוש באור מתמשך בהשוואה לאור פועם סביר יותר לגרום נזק למצע.
       

1710843212595

 

2.השוואה של מורפולוגיה מיקרוסקופית של מיקרוסקופ
מאיור E ניתן לראות שהצבע על פני הדגימה הוסר לחלוטין לאחר שימוש בפוליש לניקוי פני השטח של סגסוגת האלומיניום, והנזק לפני השטח של הדגימה קטן וללא קווי לייזר. השימוש בניקוי קל מתמשך של טבלת הדוגמאות, כפי שמוצג באיור F, הצבע מוסר גם הוא לחלוטין, אך פני השטח של הדגימה מופיעים כתופעה חמורה יותר של התכה מחדש, ומופיעים קווי לייזר.

 

1710843515524


באיור G ניתן לראות שהצבע על פני הדגימה הוסר לחלוטין לאחר שימוש בפוליש לניקוי פני השטח של פלדת הפחמן, והנזק לפני השטח של הדגימה קטן והמשטח יחסית שטוח לאחר הניקוי. השימוש במשטח מדגם ניקוי מתמשך כפי שמוצג באיור H צבע מוסר גם הוא לחלוטין, אך משטח המדגם נראה כתופעה חמורה יותר של התכה מחדש, ומשטח המדגם אינו אחיד.

 

171084361503311

 

3. השוואת חספוס משטח החומר
האיור הבא מציג את חספוס פני השטח לאחר הסרת צבע בלייזר. ניתן לראות מהאיור כי לאחר ניקוי לייזר של שכבת צבע פני השטח של סגסוגת האלומיניום, לאור הדופק יש נזק קטן למשטח הדגימה, כך שחספוס פני השטח של הדגימה המנוקת קרובה לחומר המקורי. לאחר ניקוי קל מתמשך, הנזק למשטח הדגימה גדול, כך שחספוס פני השטח של הדגימה המנוקת היא פי 1.5 מהחספוס של החומר המקורי ופי 1.7 מחספוס פני השטח של ניקוי האור הדופק.
לאחר ניקוי הלייזר של ציפוי פני השטח מפלדת פחמן, הנזק פני השטח של המדגם קטן, כך שחספוס פני השטח של המדגם הנוקה קרוב לחומר המקורי או אפילו נמוך מהחומר המקורי. לאחר ניקוי קל מתמשך, הנזק למשטח הדגימה גדול, כך שחספוס פני השטח של הדגימה המנוקת היא פי 1.5 מהחספוס של החומר המקורי ופי 1.7 מחספוס פני השטח של ניקוי האור הדופק.

 

4.השוואה של יעילות ניקוי
בהסרת צבע של משטח סגסוגת אלומיניום, יעילות הסרת הצבע של אור פועם גבוהה בהרבה מזו של אור מתמשך, שהיא פי 7.7 מזו של אור מתמשך. יעילות הניקוי של אור דופק היא 2.77 מ"ר לשעה ושל אור מתמשך היא 0.36 מ"ר לשעה.
בהסרת צבע של משטח פלדת פחמן, יעילות הסרת הצבע של אור פועם גבוהה גם מזו של אור מתמשך, שהוא פי 3.5 יותר מזה של אור מתמשך. יעילות הניקוי של אור דופק היא 1.06 m2/h, בעוד שיעילות הניקוי של אור רציף היא 0.3 m2/h.

 

סיכום
הניסוי מראה שגם לייזר CW וגם לייזר דופק יכולים להסיר את הצבע על פני החומר ולהשיג את אפקט הניקוי.
באותו מצב כוח, יעילות הניקוי של לייזר דופק גבוהה בהרבה מזו של לייזר רציף. יחד עם זאת, לייזר דופק יכול לשלוט טוב יותר בכניסת החום ולמנוע מטמפרטורת המצע להיות גבוהה מדי או להימס מיקרו.
ללייזרים CW יש יתרון במחיר, והם יכולים להשלים את פער היעילות עם לייזרים פולסים על ידי שימוש בלייזרים בעלי הספק גבוה, אך כניסת החום של אור CW בעוצמה גבוהה גדולה יותר, וגם הנזק למצע יגדל. לכן, ישנם הבדלים מהותיים בין השניים בתרחיש היישום.

דיוק גבוה, הצורך לשלוט בקפדנות על טמפרטורת המצע, המחייב תרחישי יישום ללא אובדן מצע, כגון תבניות, עליך לבחור בלייזר דופק. עבור כמה מבני פלדה גדולים, צינורות וכו', עקב נפח גדול ופיזור חום מהיר, דרישות נזקי המצע אינן גבוהות, ניתן לבחור בלייזר רציף.

You May Also Like
שלח החקירה