Laserhreinsun og málningarfjarlæging hafa fengið mikla athygli á undanförnum árum þar sem hefðbundnar aðferðir til að fjarlægja málningu eins og sandblástur og efnafræðileg málningarhreinsun valda mikilli umhverfismengun. Það er kominn tími til að nýta sér lausnir til að fjarlægja græna málningu. Með því að stjórna breytum á réttan hátt eins og púlsbreidd, orkuþéttleika, endurtekningartíðni og geislastærð er hægt að nota leysigeisla til að framkvæma hágæða vinnu og fjarlægja húðun [Tilvísun 1] Hægt er að draga saman kosti þess að fjarlægja leysimálningu sem hér segir:
● Færri rekstrarvörur
● Minni aukaúrgangur
● Engar vélrænar skemmdir á undirlaginu með því að nota stjórnaðar leysibreytur
● Betri viðloðun vegna minni yfirborðs grófleika
● Hraðari en hefðbundnar aðferðir
● Skilvirkari en hefðbundnar aðferðir
Það eru tvær leiðir til að ná laserhreinsun. Sú fyrsta er leysireyðing, þar sem háorkupúls eða ákafur samfelldur bylgjugeisli myndar plasma í húðinni og höggbylgjan sem myndast af plasma mun sprengja húðina í agnir. Annað er varma niðurbrot, þar sem samfelldur bylgjugeisli með minni orku eða langur púls getur hitað yfirborðið og að lokum gufað upp húðina. Þessir tveir aðferðir eru sýndar á myndum 1 og 2.
Mynd 1 Skref leysireyðingar
Mynd 2 Hita niðurbrotsskref
Hvernig sem vélbúnaðurinn er, geta óstjórnaðar leysibreytur skemmt undirlagið og valdið vandamálum. Hægt er að nota bæði stöðuga og púlslausa leysigeisla til að hreinsa leysir, en það er mikilvægt að skilja mismunandi áhrif sem þessir leysir hafa á mismunandi undirlag. Frásog samfelldrar leysir af undirlagi fer eftir bylgjulengd þess, þar sem styttri bylgjulengdir leiða almennt til meiri frásogs. Fyrir klassískan púlsleysisleysi er hins vegar skarpskyggnidýptin LT inn í undirlagið óháð bylgjulengdinni og fer þess í stað eftir púlsbreiddinni τp leysisins og dreifileika D undirlagsins, eins og sýnt er í jöfnu 1.
Fyrir klassískan púlslausan leysir eykur aukning á púlsbreidd brottnámsþröskuldinn, sem er skilgreindur sem lágmarksorka sem þarf til að fjarlægja rúmmálseiningu af efni samkvæmt eftirfarandi jöfnu:
þar sem ρ er þéttleikinn og Hv er uppgufunarvarminn (magn varma sem þarf til að gufa upp massaeiningu efnis í júlum á gramm). Þannig draga lengri púlsar úr eyðingu skilvirkni. Klassískir púls leysir eru einnig háðir endurtekningartíðni púls, þar sem brottnámsvirkni eykst eftir því sem endurtekningartíðnin eykst.
Rannsókn hefur verið gerð sem rannsakar CW og púlsvirkni leysis með 1,07 μm trefjaleysi [Ref 2]. Í þessari rannsókn var kveikt og slökkt á sama samfellda leysinum til að framleiða langbreidda púls. Þessi rannsókn leiddi í ljós að í CW ham minnkar sértæk orka (skilgreind sem orkan sem þarf til að fjarlægja rúmmálseiningar (mm3) í Joules og í öfugu hlutfalli við brottnám skilvirkni) með auknum skannahraða og leysirafli. Fyrir púlsham, reyndust virkni brottnáms vera háð vinnulotunni (hlutfall púlsbreiddar og tímabils milli tveggja púlsa). Með því að auka vinnuferilinn, jókst afnám skilvirkni. Þetta er andstætt klassískum púlsleysistækjum, þar sem, með föstum endurtekningarhraða, auka púlsbreiddina (og þar með vinnuferilinn) dregur úr afköstunum. Mynd 3 ber saman sértæka orku á móti krafti og skannahraða fyrir 1 kHz CW leysir og púls leysir (þ.e. CW leysir kveikt og slökkt á) á ryðfríu stáli undirlagi.
Mynd 3: Vinstri teikningin sýnir CW leysis sértæka orku á móti leysirafli, og hægri teikningin sýnir 1 kHz púls sértæka orku á móti leysisvinnuferli
Hámarksafl púlsleysisins (þ.e. CW leysir sem kveikir og slokknar) er 1800 W og meðalafl hans er nánast það sama og CW leysisins, en eins og sjá má á línuritinu er sértæk orka næstum 2 sinnum lægri. Púlshamur miðað við CW ham. CW stillingin virðist hafa meira tap samanborið við púlshaminn vegna þess að leysiraflið er alltaf í hámarki.
Hins vegar er rekstrarhamur leysisins ekki eina íhugunin við ákvörðun um hvort nota eigi púlsaðan (þ.e. kveikt og slökkt á samfelldri bylgju) eða samfelldri bylgjuleysi til að hreinsa leysir. Skannastillingin er einnig önnur mikilvæg umfjöllun sem þarf að hafa í huga. Mikilvægt er að víxlverkunartími milli leysigeisla og húðunar sé stuttur þannig að áhrifin
af hitaskemmdum er í lágmarki. Þetta er hægt að ná með því að nota stutta púls með háum hámarksstyrk eða með því að nota stöðugan leysir og hraðan skannahraða.
Með hliðsjón af því að samfelld leysir afl er almennt öflugri, ódýrari og hrikalegri en púls leysir, er það ekki slæmur kostur fyrir leysir hreinsun. Því miður geta galvanometerskannanir sem venjulega eru notaðir við leysishreinsun ekki höndlað margra kílóvatta leysigeisla. Galvanometerskannarar sem notaðir eru fyrir aflmikla leysigeisla eru líka frekar þungir og geta ekki starfað á miklum skönnunarhraða. Því hefur verið lögð til ný gerð af skanna sem kallast marghyrningaskanni sem hefur aðeins einn hreyfanlegan hluta, marghyrninginn [Ref 3]. Þessir marghyrningsskannarar eru færir um að meðhöndla meiri leysistyrk og sýnt hefur verið fram á að þeir eru þrisvar sinnum hraðari en galvanometerskannar. Með því að nota hóflegan snúningshraða geta marghyrningsskannar framleitt yfirborðsskönnunarhraða sem er yfir 50 metrar á sekúndu. Þessi mikli skönnunarhraði gerir víxlverkunartíma geislans við vinnuflötinn stuttan og gerir kleift að nota mjög mikla leysikraft. Figuygon skanni.
Í stuttu máli, val á að nota CW eða púls leysir (þ.e. CW eða klassíska stuttpúls leysir sem kveikt og slökkt er á) til leysishreinsunar veltur á nokkrum þáttum, svo sem gerð undirlags, frásogshæfni lagsins og kostnaður við laserinn. Sambland af marghyrningsskanni og samfelldri leysir framleiðir hraðan skönnunarhraða og er efnilegur kostur til að íhuga þegar klassískir púlsleysir eru ekki tiltækir
