تؤثر آلية ومعايير التنظيف بالليزر على القانون

يُعدّ التنظيف بالليزر طريقة فعّالة لإزالة الجزيئات والطبقات المتسخة من الأسطح الصلبة لمختلف المواد والأحجام. فباستخدام ليزر عالي السطوع ودقيق التوجيه، سواءً كان مستمرًا أو نبضيًا، ومن خلال التركيز البصري وتشكيل البقعة، يتم توجيه شعاع الليزر إلى سطح المادة الملوثة المراد تنظيفها، حيث تمتص المواد الملوثة طاقة الليزر، مما يُحدث سلسلة من العمليات الفيزيائية والكيميائية المعقدة، مثل الاهتزاز والانصهار والاحتراق، وحتى التغويز، ليؤدي في النهاية إلى إزالة الملوثات من سطح المادة. وعلى الرغم من أن الليزر ينعكس في معظمه عن السطح المراد تنظيفه، إلا أنه لا يُلحق أي ضرر بالركيزة، وبالتالي لا يُسبب أي ضرر، مما يُحقق فعالية التنظيف المطلوبة.الصورة التالية: إزالة الصدأ وتنظيف سطح الخيوط.

 

يمكن تصنيف التنظيف بالليزر وفقًا لمعايير تصنيف مختلفة. فعلى سبيل المثال، يُقسم التنظيف بالليزر، الذي يتم فيه تغطية سطح الركيزة بطبقة سائلة، إلى نوعين: التنظيف الجاف والتنظيف الرطب. يعتمد الأول على تسليط شعاع الليزر مباشرةً على سطح الملوثات، بينما يتطلب الثاني وضع طبقة من الرطوبة أو السائل على سطح التنظيف. يتميز التنظيف الرطب بكفاءة عالية، ولكنه يتطلب طلاءً يدويًا بالطبقة السائلة، مما يستلزم عدم تغيير تركيبة هذه الطبقة لطبيعة مادة الركيزة نفسها. لذلك، يُعاني التنظيف الرطب من بعض القيود في نطاق التطبيق مقارنةً بتقنية التنظيف الجاف. يُعد التنظيف الجاف حاليًا الطريقة الأكثر شيوعًا في التنظيف بالليزر، حيث يستخدم شعاع الليزر لتسليطه مباشرةً على سطح قطعة العمل لإزالة الجزيئات والأغشية الرقيقة.

الليزرDry Cيميل

المبدأ الأساسي للتنظيف الجاف بالليزر هو تسليط أشعة الليزر على الجسيمات والركيزة المادية، والتحويل الفوري لطاقة الضوء الممتصة إلى حرارة، مما يتسبب في تمدد حراري فوري للجسيمات أو الركيزة أو كليهما، ويتولد تسارع فوري بين الجسيمات والركيزة، وتتغلب القوة الناتجة عن هذا التسارع على الامتصاص بين الجسيمات والركيزة، وبالتالي تنفصل الجسيمات عن سطح الركيزة.

وفقًا لطرق الامتصاص المختلفة للتنظيف الجاف بالليزر، يمكن تقسيم التنظيف الجاف بالليزر إلى الشكلين الرئيسيين التاليين:

1.Fأو تكون درجة انصهار جزيئات الغبار أعلى من درجة انصهار المادة الأصلية (أو اختلاف معدل امتصاص الليزر): تمتص الجزيئات إشعاع الليزر بقوة أكبر من امتصاص الركيزة (أ) أو العكس (ب)، ثم تتحول طاقة ضوء الليزر الممتصة للجزيئات إلى طاقة حرارية، مما يتسبب في تمددها الحراري. على الرغم من أن مقدار التمدد الحراري ضئيل للغاية، إلا أنه يحدث في فترة زمنية قصيرة جدًا، مما يؤدي إلى تسارع فوري هائل على الركيزة. في المقابل، تؤثر الركيزة على الجزيئات، وتتغلب هذه القوة على قوة الامتزاز المتبادل، مما يؤدي إلى انفصال الجزيئات عن الركيزة. يوضح الشكل 1 مبدأ هذه الظاهرة في مخطط توضيحي..

 

2. بالنسبة لنقطة الغليان المنخفضة للأوساخ: تمتص الأوساخ السطحية طاقة الليزر مباشرة، مما يؤدي إلى تبخر فوري عند درجة حرارة عالية، وتبخير مباشر لإزالة الأوساخ، كما هو موضح في الشكل 2.

 

الليزرWet CيميلPالمبدأ

يُعرف التنظيف الرطب بالليزر أيضًا باسم التنظيف بالبخار بالليزر، وعلى عكس التنظيف الجاف، يتم التنظيف الرطب بوجود طبقة رقيقة من سائل أو مادة ما على سطح الأجزاء المراد تنظيفها، لا يتجاوز سمكها بضعة ميكرونات. يؤدي تسليط أشعة الليزر على هذه الطبقة السائلة إلى ارتفاع درجة حرارتها بشكل فوري، مما ينتج عنه عدد كبير من الفقاعات التي تتفاعل مع المادة المراد تنظيفها. ينتج عن اصطدام الجزيئات بالسطح المراد تنظيفه انفجار غازي، وذلك للتغلب على قوى التجاذب بينها. وبناءً على اختلاف معامل امتصاص الليزر لطول موجة الجزيئات والطبقة السائلة والسطح المراد تنظيفه، يمكن تقسيم التنظيف الرطب بالليزر إلى ثلاثة أنواع.

1.امتصاص قوي لطاقة الليزر بواسطة الركيزة

 

عند تسليط شعاع الليزر على الركيزة والطبقة السائلة، يكون امتصاص الركيزة للشعاع أكبر بكثير من امتصاص الطبقة السائلة، مما يؤدي إلى تبخر انفجاري عند السطح الفاصل بينهما، كما هو موضح في الشكل أدناه. نظريًا، كلما قصرت مدة النبضة، زادت سهولة توليد حرارة فائقة عند نقطة التلامس، مما ينتج عنه تأثير انفجاري أكبر.

2. امتصاص قوي لطاقة الليزر بواسطة الغشاء السائل

 

تعتمد آلية التنظيف هذه على امتصاص طبقة السائل لمعظم طاقة الليزر، مما يؤدي إلى تبخر انفجاري على سطحها، كما هو موضح في الشكل أدناه. في هذه الحالة، لا تكون كفاءة التنظيف بالليزر بنفس جودة التنظيف عند امتصاص الركيزة، وذلك لأن تأثير الانفجار يقع على سطح طبقة السائل. أما عند امتصاص الركيزة، فتتكون الفقاعات وتتشكل الانفجارات عند نقطة التقاء الركيزة بطبقة السائل، مما يسهل على تأثير الانفجار إبعاد الجزيئات عن سطح الركيزة، وبالتالي يكون تأثير التنظيف عند امتصاص الركيزة أفضل.

3.يمتص كل من الركيزة والغشاء السائل طاقة الليزر بشكل مشترك

 

 

في هذه المرحلة، تكون كفاءة التنظيف منخفضة للغاية؛ فبعد تسليط أشعة الليزر على طبقة السائل، يُمتص جزء من طاقة الليزر، وتتوزع هذه الطاقة داخل طبقة السائل، مما يؤدي إلى غليانها وتكوين فقاعات. أما طاقة الليزر المتبقية فتمتصها الركيزة، كما هو موضح في الشكل. تتطلب هذه الطريقة طاقة ليزر أكبر لتكوين الفقاعات قبل حدوث الانفجار، ولذلك فإن كفاءتها منخفضة للغاية.

تعتمد عملية التنظيف بالليزر الرطب على امتصاص الركيزة، حيث تمتص الركيزة معظم طاقة الليزر، مما يؤدي إلى تكوين طبقة سائلة وارتفاع درجة حرارة منطقة اتصال الركيزة، بالإضافة إلى ظهور فقاعات عند السطح البيني. بالمقارنة مع التنظيف الجاف، يعتمد التنظيف الرطب على انفجار الفقاعات الناتجة عن تأثير الليزر. يمكن إضافة كمية معينة من المواد الكيميائية إلى الطبقة السائلة لتفاعل جزيئات الملوثات كيميائيًا، مما يقلل من قوة امتصاص الجزيئات والركيزة، وبالتالي خفض عتبة التنظيف بالليزر. لذلك، يُحسّن التنظيف الرطب كفاءة التنظيف إلى حد ما، ولكنه في الوقت نفسه ينطوي على بعض الصعوبات، فقد يؤدي تكوين الطبقة السائلة إلى تلوث جديد، كما يصعب التحكم في سمكها.

عواملAمما يؤثر علىQجودةLآسرCيميل

تأثيرLآسرWمتوسط ​​الطول

تعتمد عملية التنظيف بالليزر على امتصاص الليزر، لذا، عند اختيار مصدر الليزر، يجب مراعاة خصائص امتصاص الضوء لقطعة العمل المراد تنظيفها، واختيار ليزر ذي طول موجي مناسب. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر الأبحاث التجريبية التي أجراها باحثون أجانب أنه عند تنظيف جزيئات ملوثة ذات خصائص متشابهة، كلما كان الطول الموجي أقصر، زادت قدرة الليزر على التنظيف، وانخفضت عتبة التنظيف. يتضح مما سبق أنه لتحقيق شرط خصائص امتصاص الضوء للمادة، ولتحسين فعالية وكفاءة التنظيف، ينبغي اختيار ليزر ذي طول موجي أقصر كمصدر ضوئي للتنظيف.

    

تأثيرPقوةDالكثافة

في عملية التنظيف بالليزر، توجد عتبة قصوى للضرر وعتبة دنيا للتنظيف. ضمن هذا النطاق، كلما زادت كثافة طاقة الليزر، زادت قدرة التنظيف، وأصبح تأثيره أكثر وضوحًا. لذا، يجب الحرص على عدم إتلاف المادة الأساسية، وفي هذه الحالة، ينبغي زيادة كثافة طاقة الليزر إلى أقصى حد ممكن.

   

 

تأثيرPulseWidth

ال ليزر يمكن أن يكون مصدر التنظيف بالليزر ضوءًا مستمرًا أو ضوءًا نبضيًا. يوفر الليزر النبضي طاقة ذروة عالية جدًا، مما يجعله يفي بسهولة بمتطلبات العتبة. وقد وُجد أن تأثير الليزر النبضي على عملية التنظيف على الركيزة الناتج عن التأثيرات الحرارية أقل، بينما يكون تأثير الليزر المستمر على المنطقة أكبر.

   

 

الEتأثيرSتعليبSتبوّل وNعددTإيميس

من الواضح أنه في عملية التنظيف بالليزر، كلما زادت سرعة مسح الليزر وقل عدد مرات المسح، زادت كفاءة التنظيف، ولكن قد يؤدي ذلك إلى انخفاض في فعالية التنظيف. لذا، في عملية التنظيف الفعلية، ينبغي اختيار سرعة المسح وعدد مرات المسح المناسبة بناءً على خصائص مادة قطعة العمل ودرجة التلوث. كما أن نسبة تداخل المسح وغيرها من العوامل تؤثر على فعالية التنظيف.

   

 

تأثيرAجبلDالتركيز الإلكتروني

قبل عملية التنظيف بالليزر، يتم استخدام عدسات تركيز محددة لتحقيق التقارب. أما في عملية التنظيف نفسها، فكلما زاد عدم التركيز، اتسعت البقعة المسلطة على المادة، وازدادت مساحة المسح، وبالتالي زادت الكفاءة. أما بالنسبة للطاقة الكلية، فكلما قلّ عدم التركيز، زادت كثافة طاقة الليزر، وازدادت قدرة التنظيف.

   

 

ملخص

بما أن التنظيف بالليزر لا يستخدم أي مذيبات كيميائية أو مواد استهلاكية أخرى، فهو صديق للبيئة وآمن للتشغيل وله العديد من المزايا:

 

1. منتج صديق للبيئة، لا يستخدم أي مواد كيميائية أو محاليل تنظيف,

2. تتكون نفايات التنظيف بشكل رئيسي من مسحوق صلب صغير الحجم، يسهل جمعه وإعادة تدويره,

3. تنظيف دخان النفايات سهل الامتصاص والتعامل معه، منخفض الضوضاء، ولا يضر بالصحة الشخصية,

4. تنظيف بدون تلامس، بدون بقايا مواد، بدون تلوث ثانوي,

5. يمكن تحقيق التنظيف الانتقائي دون إلحاق أي ضرر بالركائز,

6. لا يستهلك أي وسيط تشغيل، ويستهلك الكهرباء فقط، مما يجعله منخفض التكلفة من حيث الاستخدام والصيانة.,

7. Eيسهل تحقيق الأتمتة، ويقلل من كثافة العمل.,

8. مناسب للمناطق أو الأسطح التي يصعب الوصول إليها، وللبيئات الخطرة أو الخطرة.

    

    

 

شركة مافن ليزر أوتوميشن المحدودة هي شركة رائدة في تصنيع آلات اللحام والتنظيف والتعليم بالليزر منذ 14 عامًا. ومنذ عام 2008، ركزت مافن ليزر على تطوير وإنتاج أنواع مختلفة من آلات النقش واللحام والتعليم والتنظيف بالليزر، وذلك بفضل إدارتها المتقدمة وقدرتها البحثية العالية واستراتيجيتها العالمية المتينة. وقد نجحت مافن ليزر في بناء نظام متكامل للمبيعات والخدمات في الصين والعالم، لتصبح علامة تجارية عالمية رائدة في صناعة الليزر.

علاوة على ذلك، نولي اهتماماً كبيراً لخدمة ما بعد البيع، فالخدمة الجيدة والجودة الجيدة على حد سواء مهمة بالنسبة لشركة مافن ليزر، وسنتبع روح "المصداقية والنزاهة"، ونسعى جاهدين لتزويد عملائنا بمنتجات فائقة الجودة وخدمة أفضل.

مافن ليزر - مورد موثوق لمعدات الليزر الاحترافية!

نرحب بالتعاون معنا لتحقيق المنفعة المتبادلة..