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激光除漆的逻辑原理

发表时间:2023-10-14 16:09


激光清洗是利用不同波长的激光对不同材料起反应,清除污染物,同时保护基底材料不受损失的一种方法。激光清洗的基本流程是:1.首先确定污染物是什么,基底材料是什么。2,选择合适的激光类型。目前可以用于清洗领域的激光类型有波长1064nm的光纤激光,波长10600nm的二氧化碳激光,波长为355nm的准分子激光。3,通过大量测试,确定清洗合适的清洗参数,4,开始作业清洗。

      除漆是市场需求非常大的工艺方法,激光除漆有望成为成本最低,效果最好,且最环保的除漆方法。随着激光设备价格不断下降,激光除漆慢慢进入工厂车间。这里我们站在科研的角度,从激光清洗的全局来思考,分析激光除漆的原理。首先确定需要激光除漆的工程,比如我们给飞机除漆,飞机除漆中污染物是漆层,基底材料是铝合金,目的是去除油漆,同时不让铝合金材料有损伤。我们需要选择一种对油漆吸收率强,而同时对金属吸收率弱的激光,二氧化碳激光符合这种要求。

      虽然非金属材料对二氧化碳激光吸收率较高,但是金属材料也对它有较低的吸收率,如果二氧化碳激光能量足够强,同样会伤到底层金属。因此确定激光除漆的清洗阈值和损伤阈值非常重要。清洗阈值是激光刚刚能清除油漆时的激光能量密度,损伤阈值是刚刚能让基底金属材料达到熔点以上的激光能量密度。激光能量密度的大小主要与激光功率和扫描速度有关。简单来说,功率越大,激光能量密度越高,扫描速度越快,激光能量密度越小。只需要配合好激光功率和扫描速度,就能够调节激光能量密度。损伤阈值和清洗阈值很难经过书面计算来确定,但可以通过多次实验来确定。当激光能量密度小于清洗阈值时候,无论扫描多久,扫描多少次,都无法去除油漆,如果激光能量密度大于损伤阈值的时候,除漆的同时又会损伤到基底金属。合适的激光能量密度处在一个狭小的范围内,激光清洗的质量和这个值有很大的关系,需要经过多次实验确定合适的激光能量密度

       选择合适的激光,确定合适的参数后就可以开始清洗作业了。激光除漆的原理是什么呢?不同的材料对不同的激光起反应,油漆是非金属材料,它对波长为10600nm的二氧化碳激光吸收率非常高。油漆材料吸收激光能量后瞬间升温,达到气化点以上,油漆瞬间消失,转化成烟雾。达到除漆的目的。

      为什么现实中,利用二氧化碳激光除漆应用并不广泛呢?很多人用光纤激光来除漆。事实上光纤激光也能除漆,只不过它的除漆效率非常低,而且容易损伤基底金属。飞机的基底材料是铝合金,它对光纤激光吸收率较高,虽然油漆也对光纤激光有一点吸收,但吸收率较低。这也是光纤激光除漆效率低下的原因。目前性价比最高的激光就是光纤激光了,光纤激光功率大,寿命长,价格低,可以用柔软的光纤线来传输激光,应用很灵活,因此应用范围很广。二氧化碳激光不能用柔软的光纤线来传导光纤,只能导光臂或者反射镜+镜来传递激光,限制了它的应用范围。目前并没有成熟的二氧化碳激光除漆设备,因此选择光纤激光来除漆也是无奈的选择,但它并不是最佳选择。准分子激光可以除漆吗?经过我们实际测试,也是可以除漆的,但是准分子激光器价格太贵了,除漆成本远远高于二氧化碳和光纤激光。

       激光除漆设备并不复杂,只要懂了它的基本原理,就可以组装出来机器,简单来说就是一个激光器+激光控制系统+导光系统+振镜。中国已经拥有激光除漆设备需要的所有零件。如果小面积或者可以灵活移动的产品除漆,那就非常容易,如果类似于飞机轮船这种无法移动的设备除漆,稍微麻烦一些,但随着研究激光除漆领域的公司越来越多,相信很快就有成熟的设备进入市场。


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