Profesör Theodore Harold Maiman'ın dünyanın ilk yakut lazerini icat etmesinden bir asır sonra, çeşitli alanlarda kullanılabilecek lazerler birbiri ardına ortaya çıktı. Lazer teknolojisinin uygulanması, tıp, ekipman imalatı, hassas ölçüm ve yeniden imalat mühendisliği alanlarında bilim ve teknolojinin hızla gelişmesine yol açmış ve toplumsal ilerlemenin hızını arttırmıştır.
1980'li yıllarda bazı eşyaların kirlenmiş kısımlarına lazer ışınları uygulanmış ve ışınlanan maddeler titreşim, erime, buharlaşma ve yanma gibi bir dizi fiziksel ve kimyasal işlemlere tabi tutulmuştur. Yüzeydeki kirleticiler sonunda öğelerin yüzeyinden ayrılarak kirleticilerin uzaklaştırılması sağlanır. O zamandan beri insanlar lazerle temizleme üzerine çalışmaya başladı. Onlarca yıllık gelişimin ardından, lazer temizleme teknolojisi laboratuvar araştırmalarından üretim uygulamalarına geçti ve çeşitli lazer temizleme makineleri yavaş yavaş modern akıllı üretim ekipmanlarının saflarına girdi.
1. Lazer temizleme ile geleneksel temizleme yöntemlerinin karşılaştırılması
Lazer temizleme teknolojisi, iş parçasının yüzeyini ışınlamak için yüksek frekanslı ve yüksek enerjili lazer darbelerinin kullanılmasını ifade eder. Kaplama katmanı ve kirlilik katmanı, odaklanmış lazer enerjisini anında emerek yüzeydeki yağın, pasın veya kaplamanın anında buharlaşmasına veya soyulmasına neden olabilir ve yüzey eklentilerini veya yüzey kaplamalarını hızlı ve etkili bir şekilde kaldırabilir. Etki süresi çok kısa olan lazer darbeleri, uygun parametreler altında metal alt tabakaya zarar vermez. Şekil 1, farklı gazlaştırma işlemi ve mikro darbeli parçalanma mekanizmaları altında lazer temizliğinin mikroskobik olayını göstermektedir.
Geleneksel temizleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, lazerle temizlemenin geleneksel temizleme yöntemlerinin sağlayamadığı bazı avantajları vardır. Lazer temizleme, alt tabakaya çok az zarar veren temassız bir temizleme yöntemidir. Yüksek esnekliğe, stabiliteye ve otomasyon özelliklerine, iyi temizleme kalitesine, yüksek hassasiyete ve çevre korumasına sahiptir. "Yeşil" bir otomatik temizleme ekipmanıdır. Tablo 1 farklı temizleme yöntemlerini karşılaştırmaktadır.
2. Lazer temizleme sisteminin bileşimi
Temizleme ekipmanı farklı olmasına rağmen, bilgisayar kontrol sistemi, lazer sistemi, ışın ayarlama sistemi vb. dahil olmak üzere ana bileşenler temelde benzerdir, bkz. Şekil 2. Ayrıca, toz giderme ve arıtma sistemi gibi bazı destekleyici ekipmanlar da dahildir. , manipülatör, lazer kaynaklı arıza spektrometresi (LIBS), görsel konumlandırma sistemi ve termal görüntüleme sistemi.
Temizleme sırasında bilgisayar sistemi, lazeri ve optik yol ayarlama sistemini aynı anda kontrol eden temel bir iletişim rolü oynar. Lazer ışını optik fiber ile iletilir ve ışın ayar sistemine girer. Işın odaklandıktan sonra nokta çapı çok küçük bir boyuta ulaşır ve metal temizleme iş parçasının yüzeyine düzenli olarak etki eder.
3. Lazer temizleme teknolojisinin geniş uygulaması
Lazer temizleme, endüstriyel üretimde pas, kir, boya, karbon birikintileri ve çeşitli kaplamaları etkili bir şekilde giderebilen bir temizleme işlemi olarak kullanılır. Şekilde gösterildiği gibi havacılık, demiryolu araçları, mikroelektronik, kültürel kalıntıların korunması ve tıbbi tedavi gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
4. Kaynak öncesi ve kaynak sonrası temizlik
Lazer temizleme teknolojisi, alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları, paslanmaz çelik ve yüksek sıcaklık alaşımları gibi metal malzemelerin kaynak öncesi ve kaynak sonrası temizliğinde yaygın olarak kullanılabilir ve bu da kalıntılar ve gözenekler gibi kusurların oluşmasını etkili bir şekilde önleyebilir. Kaynak sonrasında, kaynak sonrası oksidasyon temizliği için de kullanılabilir, böylece kaynak işlemi sırasında oluşan oksit tabakası metalik parlaklığı geri kazandırmak için tekrar çıkarılabilir.
Alüminyum alaşımının anodik oksit filmini lokal olarak temizlemek için lazer temizleme teknolojisi kullanıldı ve temizlenen kaynak test plakası alın kaynağıyla kaynaklandı. Kaynak kalitesi X-ışını tespiti ile değerlendirildi ve metalografik yapı gözlemlenip analiz edildi. Oksit filminin çıkarılmasının kaynak performansı üzerindeki etkisi oda sıcaklığında çekme testiyle test edildi. Şekil 4'te gösterildiği gibi, sonuçlar anodik oksit filmin iyice temizlendiğini, lazerle temizlenen alüminyum alaşımlı bağlantının çekme mukavemetinin 298~303 MPa olduğunu ve kopma anındaki çekme uzamasının %6,2~%6,5 olduğunu göstermektedir. Lazerle temizlenen kaynağın performans aralığı, mekanik olarak kazınan kaynağın performans aralığıyla tutarlıydı. Bu
