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 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 vegna notkunar á stýrðum leysibreytum
● Betri viðloðun vegna minni yfirborðs ójöfnur
● 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.
Hver svo sem vélbúnaðurinn er, óstýrðar leysibreytur geta skemmt undirlagið og valdið vandamálum. Hægt er að nota bæði samfellda og púlslausa leysigeisla til að hreinsa leysir, en það er nauðsynlegt 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 af púlsbreiddinni τp leysisins og dreifingarstuðlinum 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 brottnám skilvirkni eykst með auknum endurtekningartíðni.
Rannsókn hefur verið gerð til að kanna CW og púlsvirkni leysis með því að nota 1,07 μm trefjaleysir [Ref 2]. Í þessari rannsókn var kveikt og slökkt á sama CW leysinum til að framleiða langa breidd púlsa. 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 eyðingarskilvirkni. Þetta er andstætt klassískum púlsleysistækjum, þar sem, með föstum endurtekningarhraða, auka púlsbreiddina (og þar með vinnulotuna) 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 sem kveikt er á og slökktur á) á ryðfríu stáli undirlagi.
Púls leysirinn (þ.e. kveikt og slökkt á CW leysir) hefur hámarksafl upp á 1800 W og meðalafl nánast það sama og CW leysir, en eins og sjá má á myndinni er sértæk orka næstum 2 sinnum minni . Púlshamur á móti CW ham. CW stilling virðist hafa meira tap en púlshamur vegna þess að leysiraflið er alltaf í hámarksgildi.
Hins vegar er aðferðin sem leysirinn er notaður ekki eina íhugunin við ákvörðun um hvort nota eigi púlsaðan (þ.e. samfellda bylgju kveikt og slökkt) eða samfelldan bylgjuleysi til að hreinsa leysir. Skannamynstrið er annað mikilvægt atriði. Mikilvægt er að víxlverkunartími milli leysigeisla og húðunar sé stuttur þannig að áhrif hitaskemmda verði sem minnst. Þetta er hægt að ná með því að nota stutta púls með háum hámarksstyrk eða með því að nota stöðugan leysir og hraðan skannahraða.
Miðað við að samfelld leysir afl er almennt öflugri, ódýrari og harðgerðari en púls leysir, það er 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 keyrt á miklum skönnunarhraða. Þess vegna hefur verið lögð til ný gerð af skanna sem kallast marghyrningaskanni sem hefur aðeins einn hreyfanlegan hluta, marghyrninginn [Tilvísun 3]. Þessir marghyrningsskannarar geta séð um hærri 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 ráð fyrir stuttum víxlverkunartíma geislans við vinnuflötinn og gerir kleift að nota mjög mikla leysikraft. Mynd 4 sýnir hönnun marghyrningaskanna.
Í stuttu máli, val á að nota CW eða púls leysir (þ.e. CW eða klassíska stuttpúls leysir sem kveikt er á og slökkt á) fyrir leysihreinsun veltur á nokkrum þáttum, svo sem tegund undirlags, frásogshæfni húðarinnar, og kostnaður við leysir. Sambland af marghyrningaskanni og samfelldri leysir getur framleitt hraðan skannahraða og er vænlegur kostur sem hægt er að skoða þegar klassískir púlsleysir eru ekki tiltækir.
