Mae cymwysiadau glanhau laser a thynnu paent wedi cael llawer o sylw yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gan fod dulliau tynnu paent traddodiadol fel sgwrio â thywod a thynnu paent cemegol yn cynhyrchu llawer o lygredd amgylcheddol. Mae'n bryd manteisio ar atebion tynnu paent gwyrdd. Trwy reoli paramedrau'n iawn fel lled pwls, dwysedd ynni, cyfradd ailadrodd, a maint trawst, gellir defnyddio laserau i wneud gwaith o ansawdd uchel a chael gwared ar haenau [Cyfeiriad 1] Gellir crynhoi manteision tynnu paent laser fel a ganlyn:
● Llai o nwyddau traul
● Llai o wastraff eilaidd
● Dim difrod mecanyddol i'r swbstrad gan ddefnyddio paramedrau laser rheoledig
● Gwell adlyniad oherwydd llai o garwedd arwyneb
● Yn gyflymach na dulliau traddodiadol
● Yn fwy effeithlon na dulliau traddodiadol
Mae dwy ffordd i gyflawni glanhau laser. Y cyntaf yw abladiad laser, lle bydd pwls ynni uchel neu belydr tonnau parhaus dwys yn cynhyrchu plasma yn y cotio, a bydd y siocdon a gynhyrchir gan y plasma yn chwythu'r cotio yn gronynnau. Yr ail yw dadelfeniad thermol, lle gall trawst tonnau parhaus ynni is neu guriad hir gynhesu'r wyneb ac anweddu'r cotio yn y pen draw. Dangosir y ddau fecanwaith hyn yn Ffigurau 1 a 2.
Ffigur 1 Camau abladiad laser
Ffigur 2 Camau dadelfeniad thermol
Beth bynnag fo'r mecanwaith, gall paramedrau laser heb eu rheoli niweidio'r swbstrad ac achosi problemau. Gellir defnyddio laserau di-dor a phwls ar gyfer glanhau laser, ond mae'n bwysig deall yr effeithiau gwahanol y mae'r laserau hyn yn eu cynhyrchu ar wahanol swbstradau. Mae amsugno laser parhaus gan swbstrad yn dibynnu ar ei donfedd, gyda thonfeddi byrrach yn gyffredinol yn arwain at fwy o amsugno. Ar gyfer laser pwls clasurol, ar y llaw arall, mae'r dyfnder treiddiad LT i'r swbstrad yn annibynnol ar y donfedd ac yn hytrach mae'n dibynnu ar led pwls τp y laser a thrylededd D y swbstrad, fel y dangosir yn Hafaliad 1.
Ar gyfer laser pwls clasurol, mae cynnydd yn lled curiad y galon yn cynyddu'r trothwy abladiad, a ddiffinnir fel yr egni lleiaf sydd ei angen i dynnu cyfaint uned o ddeunydd yn ôl yr hafaliad canlynol:
lle ρ yw'r dwysedd a Hv yw'r gwres anweddu (swm y gwres sydd ei angen i anweddu màs uned o ddefnydd mewn Joule y gram). Felly, mae corbys hirach yn lleihau effeithlonrwydd abladiad. Mae laserau pwls clasurol hefyd yn dibynnu ar gyfradd ailadrodd curiad y galon, gyda'r effeithlonrwydd abladiad yn cynyddu wrth i'r gyfradd ailadrodd gynyddu.
Mae astudiaeth wedi'i chynnal yn ymchwilio i CW a gweithrediad pwls laserau gan ddefnyddio laser ffibr 1.07 μm [Cyf 2]. Yn yr astudiaeth hon, cafodd yr un laser di-dor ei droi ymlaen ac i ffwrdd i gynhyrchu corbys lled hir. Canfu'r astudiaeth hon, yn y modd CW, fod yr egni penodol (a ddiffinnir fel yr egni sydd ei angen i dynnu cyfaint uned o ddeunydd (mm3) mewn Joules ac sy'n gymesur yn wrthdro ag effeithlonrwydd abladiad) yn lleihau gyda chyflymder sgan cynyddol a phŵer laser. Ar gyfer modd pwls, canfuwyd bod yr effeithlonrwydd abladiad yn dibynnu ar y cylch dyletswydd (cymhareb lled y pwls â'r cyfnod amser rhwng dau guriad). Gan gynyddu'r cylch dyletswydd, cynyddodd yr effeithlonrwydd abladiad. Mae hyn yn wahanol i laserau pwls clasurol, lle, ar gyfradd ailadrodd sefydlog, mae cynyddu lled curiad y galon (ac felly'r cylch dyletswydd) yn lleihau effeithlonrwydd abladiad. Mae Ffigur 3 yn cymharu'r egni penodol yn erbyn pŵer a chyflymder sganio ar gyfer laser CW 1 kHz a laser pwls (hy, laser CW wedi'i droi ymlaen ac i ffwrdd) ar swbstrad dur gwrthstaen.
Ffigur 3: Mae'r llain chwith yn dangos y laser CW ynni penodol yn erbyn pŵer laser, ac mae'r llain dde yn dangos y pwls 1 kHz ynni penodol yn erbyn cylch dyletswydd laser
Pŵer brig y laser pwls (hy, laser CW sy'n troi ymlaen ac i ffwrdd) yw 1800 W, ac mae ei bŵer cyfartalog bron yr un fath â'r laser CW, ond fel y gwelir o'r graff, mae'r egni penodol bron yn 2 gwaith yn is. Modd pwls o'i gymharu â modd CW. Mae'n ymddangos bod gan y modd CW fwy o golledion o'i gymharu â'r modd pwls oherwydd bod ei bŵer laser bob amser ar ei uchaf.
Fodd bynnag, nid dull gweithredu'r laser yw'r unig ystyriaeth wrth benderfynu a ddylid defnyddio ton pwls (hy, ton barhaus wedi'i throi ymlaen ac i ffwrdd) neu laser tonnau parhaus ar gyfer glanhau laser. Mae'r modd sganio hefyd yn ystyriaeth bwysig arall i'w hystyried. Mae'n bwysig bod yr amser rhyngweithio rhwng y trawst laser a'r cotio yn fyr fel bod yr effaith
o ddifrod thermol yn fach iawn. Gellir cyflawni hyn trwy ddefnyddio corbys byr gyda dwysedd brig uchel neu drwy ddefnyddio laser parhaus a chyflymder sganio cyflym.
O ystyried bod pŵer laser parhaus yn gyffredinol yn fwy pwerus, yn rhatach, ac yn fwy garw na laserau pwls, nid yw'n ddewis gwael ar gyfer glanhau laser. Yn anffodus, ni all y sganwyr galfanomedr a ddefnyddir yn draddodiadol ar gyfer glanhau laser drin laserau aml-cilowat. Mae sganwyr galfanomedr a ddefnyddir ar gyfer laserau pŵer uchel hefyd yn eithaf trwm ac ni allant weithredu ar gyflymder sganio uchel. Felly, mae math newydd o sganiwr o'r enw sganiwr polygon wedi'i gynnig sydd ag un rhan symudol yn unig, sef y polygon [Cyf 3]. Mae'r sganwyr polygon hyn yn gallu trin pwerau laser uwch a dangoswyd eu bod deirgwaith yn gyflymach na sganwyr galfanomedr. Gan ddefnyddio cyflymder cylchdro cymedrol, gall sganwyr polygon gynhyrchu cyflymder sganio arwyneb o fwy na 50 metr yr eiliad. Mae'r cyflymder sganio uchel hwn yn caniatáu i amser rhyngweithio'r trawst â'r arwyneb gwaith fod yn fyr ac yn caniatáu defnyddio pwerau laser uchel iawn. Sganiwr Figuygon.
I grynhoi, mae'r dewis o ddefnyddio laser CW neu laser pwls (hy CW neu laserau pwls byr clasurol sy'n cael eu troi ymlaen ac i ffwrdd) ar gyfer glanhau laser yn dibynnu ar sawl ffactor, megis y math o swbstrad, amsugnedd y cotio a'r cost y laser. Mae'r cyfuniad o sganiwr polygon a laser di-dor yn cynhyrchu cyflymder sganio cyflym ac mae'n opsiwn addawol i'w ystyried pan nad oes laserau pwls clasurol ar gael.
