Devintajame dešimtmetyje sparčiai vystantis puslaidininkių pramonei, buvo keliami aukštesni reikalavimai užterštų dalelių ant silicio plokštelių kaukių paviršiaus valymo technologijai. Svarbiausia yra įveikti didelę adsorbcijos jėgą tarp užterštų dalelių ir substrato. Tradiciniai cheminio valymo, mechaninio valymo ir ultragarso valymo metodai nepatenkina poreikių, o valymas lazeriu gali išspręsti tokias taršos problemas, o susiję tyrimai ir pritaikymas buvo sparčiai plėtojami. 1987 m. buvo pirmoji patento paraiška valymui lazeriu.
Įžengę į dešimtąjį dešimtmetį, Zapka ir kt. sėkmingai pritaikė lazerinio valymo technologiją puslaidininkių gamybos procesuose, pašalindama mikrodaleles ant kaukės paviršiaus ir pasiekdama ankstyvą lazerinio valymo technologijos pritaikymą pramonės srityje. 1995 m. mokslininkai sėkmingai nuvalė orlaivio fiuzeliažo dažus naudojant 2 kW galios TEA-CO2 lazerį. Įžengus į XXI amžių, sparčiai tobulėjant Ultrashort impulsiniams lazeriams, lazerinio valymo technologijos tyrimai ir taikymas šalyje ir užsienyje pamažu išaugo, daugiausia dėmesio skiriant metalinių medžiagų paviršių valymui. Įprasti naudojimo būdai užsienyje yra orlaivio kėbulo dažų šalinimas, pelėsio paviršiaus alyvos dėmių šalinimas, variklio vidaus anglies nuosėdų pašalinimas ir jungties paviršiaus valymas prieš suvirinimą.
Plienas plačiausiai naudojamas pramonėje, pavyzdžiui, automobilių suvirinimo, laivų statybos, dažymo ir turbinų menčių gamyboje. Valymo lazeriu technologija gali pašalinti rūdis, dažus ir nešvarumus nuo plieninių komponentų paviršiaus, taip užtikrinant suvirinimo kokybę ir dažymo efektą. Lazerinio valymo technologija buvo naudojama jūrinio anglinio plieno plokščių paviršiui nuvalyti prieš suvirinimą. Tyrimo rezultatai parodė, kad padidinus vidutinę galią arba padidinus lazerio šviesos šaltinį, lazerinio valymo darbinį greitį galima padidinti iki 1000mm/min. Lazerinės abliacijos mechanizmas apima fizikinį ir cheminį poveikį bei elastinės vibracijos efektus.
Esant skirtingam lazerio energijos tankiui, šie du efektai skirtingai veikia valymo mechanizmą. Surastas lazerio sukeltos plazmos smūginės bangos medžiagose slopinimo virpesių sklidimo dėsnis ir sukurta internetinė lazerinio valymo proceso stebėjimo sistema. Nustatytas ryšys tarp oksido pašalinimo laipsnio, plazmos šviesos intensyvumo ir garso bangos trukmės. Lazeris ne tik visiškai pašalina paviršiaus rūdis, bet ir gali suformuoti labai ploną kietėjantį sluoksnį pagrindo paviršiuje. Kietėjantis sluoksnis gali veiksmingai pagerinti anglinio plieno paviršiaus kietumą, atlikti paviršių stiprinantį vaidmenį ir tam tikru mastu apsaugoti anglinį plieną.
Lazerinio valymo technologija gali būti taikoma ne tik aliuminio lydinio paviršiaus valymui prieš suvirinimą, bet ir paviršiaus apdorojimui prieš aliuminio lydinio klijavimą. Panašiuose tyrimuose buvo lyginamas žemo slėgio plazminio apdorojimo ir valymo lazeriu poveikis klijų jungčių šlyties stiprumui. Rezultatai rodo, kad vidutinis lazerio valymo mėginių šlyties stiprumas yra 19,35 MPa, o tai yra maždaug 5 MPa didesnis nei apdorojimo plazma.
Valant lazeriu, būtina pasirinkti tinkamus parametrus, tokius kaip lazerio bangos ilgis, impulsų plotis ir impulsų dažnis, atsižvelgiant į skirtingus valymo objektus. Didžioji dauguma šalies ir užsienio tyrimų, susijusių su dangų ir smulkių dalelių valymu lazeriu, pasirinko nanosekundžių impulsų pluošto lazerius, kurių bangos ilgis yra 1064 nm. Tačiau tarp šių dviejų lazerio impulsų dažnio yra didelis skirtumas. Pirmojo pulso dažnis yra nuo kelių tūkstančių iki kelių dešimčių kilohercų, o paviršiaus šiurkštumas po valymo gali siekti 1 μ. Pastarasis koncentruojasi nuo kelių hercų iki kelių dešimčių hercų, pašalinimo greitis viršija 90 proc. .
Vidaus mokslininkai gana vėlai atliko tyrimus valymo lazeriu srityje, kartu su aukšta pačių trumpų impulsų lazerių kaina, kuriai reikalingas didesnis valymo efektyvumas, kad būtų galima pasiekti didelę vertę praktikoje. Todėl šiuo metu yra labai mažai susijusių programų. Pastaraisiais metais kai kurie Kinijos universitetai, mokslinių tyrimų institutai ir įmonės nuosekliai vykdė lazerinio valymo technologijos taikymo pramonės srityje tyrimus, taip pat gamino lazerinę valymo įrangą.
Kinijos inžinerinės fizikos akademija atliko tyrimus, susijusius su padangų formoms naudojamų pelėsių šalinimo agentų, orlaivių sparnų ir aptakų (kompozicinių medžiagų) ir tankų šarvų dažų pašalinimo bei jūrinių dalių rūdžių pašalinimo. Sudžou universitetas atliko tyrimus, susijusius su rūdžių pašalinimu iš automobilių spiralių, bėgių kelio priežiūros ir nešvarumų šalinimo bei izoliacinių porcelianinių butelių nuosėdų šalinimo.
Aukščiau apibendrinta dabartinė lazerinio valymo tyrimų būklė šalyje ir užsienyje. Teoriškai ir technologiškai, nors atliekant lazerinio valymo proceso tyrimus tiek šalyje, tiek tarptautiniu mastu atlikta daug eksperimentų, lazerinio valymo teorijos ir mechanizmų tyrimai vis dar yra neišsamūs. Nors buvo sukurti atitinkami fiziniai modeliai, šie modeliai vis dar turi didelių apribojimų. Kalbant apie praktinį pritaikymą, tarp Kinijos ir užsienio šalių yra didelis atotrūkis.
Apie HGTECH
HGTECH yra lazerių pramoninio taikymo pradininkas ir lyderis Kinijoje bei autoritetingas pasaulinių lazerinio apdorojimo sprendimų tiekėjas. Visapusiškai išdėstome išmaniosios lazerinės įrangos, matavimo ir automatizavimo gamybos linijų bei išmaniųjų gamyklų konstrukciją, kad pateiktume bendrą išmaniosios gamybos sprendimą.
Mes giliai suvokiame gamybos pramonės plėtros tendencijas, nuolatos praturtiname produktus ir sprendimus, laikomės automatizavimo, informatizacijos, žvalgybos ir gamybos pramonės integracijos, tiekiame įvairioms pramonės šakoms lazerinio pjovimo sistemas, lazerinio suvirinimo sistemas, lazerinio žymėjimo serijas, lazerinį tekstūravimą. visa įranga, lazerinio terminio apdorojimo sistemos, lazerinės gręžimo staklės, lazeriai ir įvairūs pagalbiniai įrenginiai Bendras specialios lazerinio apdorojimo įrangos ir plazminio pjovimo įrangos, taip pat automatinių gamybos linijų ir išmaniųjų gamyklų statybos planas.
