V priemyselnej výrobe je čistenie kritickým článkom. Tradičné metódy čistenia, ako je mechanické čistenie a chemické čistenie, síce do určitej miery vyhovujú potrebám výroby, ale často sú nepružné, znečisťujúce životné prostredie a iné problémy. S pokrokom vedy a techniky sa vyprofilovala laserová čistiaca technika s vysokou účinnosťou, ochranou životného prostredia, bezkontaktnými vlastnosťami a postupne sa stala novým favoritom v oblasti čistenia. Medzi nimi sú dva najbežnejšie používané typy laserov s jedným režimom a viacerými režimami vo vláknovom pulznom laseri. Aký je teda medzi nimi rozdiel? Aké sú výhody a nevýhody každého z nich? Pre aké scenáre aplikácie? V tomto článku vám ich všetky odhalíme.
Čo je to jeden režim a viac režimov
Laserový režim sa zvyčajne vzťahuje na laser kolmý na smer šírenia distribúcie energie v rovine stavu, existujú jednovidové a viacvidové body. Jediný režim sa vzťahuje na laser v práci, iba jeden režim laserového výstupu. Jednovidová energetická intenzita od stredu k vonkajšiemu okraju s postupným zoslabovaním rozloženia energie v tvare Gaussovej krivky, lúč sa nazýva základný vidový Gaussov lúč. Výstupný laserový lúč s jedným režimom má vysokú kvalitu lúča, malý priemer lúča, malý uhol divergencie, distribúciu energie blízko ideálnej Gaussovej krivke a ďalšie charakteristiky. Navyše, jeden režim má lepšie zaostrovacie charakteristiky, malý zaostrený bod a silnú stabilitu režimu, vhodný na čistenie scén, ktoré vyžadujú silné odstránenie, ako je hrdza.
Viacrežimový laserový výstupný bod je často kombinovaný s rôznymi režimami, distribúcia bodovej energie je rovnomernejšia a čím viac režimov, tým rovnomernejšie rozloženie energie, lúč je tiež známy ako plochý horný lúč. V porovnaní s jedným režimom je kvalita multirežimového laserového lúča horšia, uhol divergencie je väčší, čo si vyžaduje prenos optického systému s väčšou apertúrou a zaostrovací bod je väčší ako v jednom režime. Multimode však uľahčuje dosiahnutie veľkej jednopulzovej energie, vysokého špičkového výkonu a vysokého priemerného výkonu s rovnomerným rozdelením energie, čo je výhodné pre scenáre čistenia, ktoré vyžadujú nízke poškodenie a vysokú účinnosť, ako sú formy a matrice.
Aké sú výhody a nevýhody jednorežimového a viacrežimového laserového čistenia?
Jednorežimové lasery sú vhodné na odstraňovanie znečisťujúcich látok so silnou adhéziou, ako je zelená hrdza, vďaka dobrej kvalite lúča, malému zaostrenému bodu a vysokej hustote energie a sú vhodné aj na čistenie tenkých materiálov a presných dielov, ktoré sú citlivé na vstup tepla. Avšak vzhľadom na to, že energia jedného režimu je príliš koncentrovaná, pri čistení môže dôjsť k poškodeniu materiálu substrátu.
Pre plesne a ďalšie požiadavky na čistenie podkladového materiálu bez poškodenia scény je potrebné zvoliť multimódový laser. Rozloženie energie lúča s viacerými režimami je rovnomerné, vysoký špičkový výkon, môže kontrolovať špičkovú hustotu výkonu, ktorá je vyššia ako prah poškodenia znečisťujúcich látok a nižšia ako substrát, takže čistenie môže účinne odstrániť znečisťujúce látky bez zničenia štruktúry povrchu materiálu . Okrem toho je zaostrené miesto multimódu väčšie a pre scenáre, v ktorých jeden režim a multimód môžu dosiahnuť rovnaký čistiaci účinok, je účinnosť čistenia v multimóde zvyčajne vyššia. Pre silne priľnavé nečistoty však viacmódové laserové čistenie nemusí postačovať.
Aplikačné scenáre pre singlemode a multimode lasery
Na základe ich príslušných výhod a nevýhod majú jednorežimové a multimódové čistiace lasery rôzne scenáre použitia.
Hlavné aplikačné scenáre pre jeden režim:
● Odstraňovanie okovín: Vysoká hustota energie jednorežimových laserov ich robí ideálnymi na odstraňovanie okovín z kovu, ktoré dokáže účinne odstrániť vrstvu korózie na kovovom povrchu a čím vyšší je výkon lasera, tým silnejšia a efektívnejšia je schopnosť odstraňovať hrdzavé škvrny. Optický na spustenie 1000W vysokovýkonného jednorežimového pulzného lasera, výstup QBH sa ľahko integruje, so silnou čistiacou schopnosťou, účinnosťou a ďalšími výhodami.
● Čistenie oxidom zvaru: V procese zvárania sa v dôsledku vysokej teploty procesu ľahko tvoria oxidy a zvyšky z vyzrážania materiálu vo zvarovom šve a okolo neho, čo ovplyvňuje kvalitu a vzhľad zvaru. Spoločnosť OPTOTECH uviedla na trh 200-500W lasery s jedným režimom, ktoré dokážu presne odstrániť oxidy a zabezpečiť vzhľad a kvalitu zvaru.
● Presné čistenie dielov: OPTOTECH predstavuje 100-200W jednorežimový laser s výstupom QCS, silnou čistiacou schopnosťou, nízkym tepelným výkonom, malou deformáciou materiálu po čistení a nízkym tepelným efektom.
Hlavné scenáre aplikácie s viacerými režimami:
● Čistenie foriem: Plesne môžu počas používania hromadiť zvyšky, ako sú plasty, kovové úlomky, prach atď. Tieto zvyšky ovplyvnia kvalitu povrchu produktu a spôsobia chyby produktu. Pravidelným čistením foriem možno predísť korózii a oderu, čím sa predĺži životnosť foriem. Vzhľadom na veľký rozdiel v charakteristikách substrátu formy a nečistôt môže použitie plochého nosníka účinne odstrániť nečistoty bez poškodenia formy. OPTOTECH predstavuje 500~1000W štvorcové bodové multimódové lasery na vysoko účinné čistenie foriem bez poškodenia substrátu.
●Čistenie okrajov vápenato-tititanových článkov: Ide o čistenie filmovej vrstvy na okraji tenkých doštičiek solárnych článkov, aby sa vytvorila izolovaná oblasť pre následné zapuzdrenie. OPTICAL predstavuje laser YFPN-1000-GMC-H50-F so štvorcovým bodovým výstupom, rovnomerným rozdelením energie, vysokým špičkovým výkonom, schopným odstrániť vrstvu filmu jedným ťahom, bez poškodenia skla a vysokou účinnosťou .
● Laserové otryskávanie: Použitie lasera na otryskávanie povrchu materiálu môže výrazne zlepšiť priľnavosť povrchu materiálu. Podľa rôznych požiadaviek na drsnosť otrepov môže OPTOTECH poskytnúť multirežimové lasery s rôznymi energiami jednotlivých impulzov 5 mJ, 15 mJ a 50 mJ, aby sa zabezpečila účinnosť odpichov a súčasne sa realizovali rôzne požiadavky na drsnosť.
Pri výbere jednorežimových alebo viacrežimových čistiacich laserov môžu zákazníci komplexne zvážiť svoje skutočné potreby a aplikačné scenáre. Na čistenie jemných dielov alebo silne priľnutých nečistôt, ako sú oxidované a pokovované vrstvy, vysoká kvalita lúča a malá veľkosť bodu laserov série s jedným režimom poskytujú presnejšie a výkonnejšie výsledky čistenia. Pri väčších čistiacich plochách alebo tam, kde je kritické poškodenie substrátu, ako sú plesne, hrdzavé škvrny, olej a tenké nátery, vysokoenergetické a ploché horné svetlo viacrežimových laserov zaistí vyššiu účinnosť čistenia a nedeštruktívne čistenie.
