Om het simpel te zeggen, het is om de hoogfrequente vibratie te gebruiken die wordt gegenereerd door een bepaalde golflengte van laser om de bevestiging op het oppervlak van het object te verbrijzelen; de ogenblikkelijke hoge temperatuur gegenereerd door de laser zorgt ervoor dat het aangehechte materiaal van het oppervlak van het substraat afpelt, waardoor het doel van reinigen wordt bereikt.
Laserreinigingsobjecten omvatten vervuilde lagen, verflagen, roestlagen en adhesielagen op het oppervlak van elk materiaal. De toepassingen omvatten: schimmelreiniging, verflaag van metaaloppervlak en verwijdering van soldeerverbindingen, oxiden, verwijdering van olievlekken, restauratie en conservering van historische artefacten.
Laserreiniging bereikt de verwijdering door de hechting van het substraatmateriaal aan de oppervlakbevestigingen te overwinnen. Het belangrijkste werkingsmechanisme omvat de volgende aspecten:
1. Verwijderen van vloeistofspatten: de ondergrond van het aangesloten materiaal bereikt de vergassingstemperatuur niet en bestaat onmiddellijk in de vorm van een dunne laag vloeistof, terwijl de reactiekracht wordt gegenereerd door de ogenblikkelijke expansie van het oppervlaktegas en de blaaskracht van het procesgas dwingt de vloeibare afzetting om te spatten. Om het verwijderingseffect te bereiken;
2, de verwijdering van vloeibare splash: de ondergrond van het aangesloten materiaal bereikt niet de vergassingstemperatuur en bestaat in de vorm van een dunne laag vloeistof, terwijl de reactiekracht gegenereerd door de ogenblikkelijke expansie van het oppervlaktegas en de blaaskracht van het procesgas dwingt de vloeibare afzetting om te spatten om het verwijderingseffect te bereiken;
3. Verwijdering van verdampingsverdamping: laserenergie veroorzaakt verdamping of verdamping van afzettingen op het substraat;
4. Verwijdering van plasma: de ogenblikkelijke hoge temperatuur gegenereerd door de laser met hoge energiedichtheid genereert een gas van hoge temperatuur tussen de afzetting en het substraatmateriaal. Het gas blijft de laserenergie absorberen om een plasma met hoge temperatuur te vormen, en het plasma absorbeert de energie en expandeert onmiddellijk om een explosie te genereren. De schokgolf gegenereerd door de explosie verbrijzelt de hechtlaag;
5. Verwijdering van plasma: de ogenblikkelijke hoge temperatuur die wordt gegenereerd door de laser met hoge energiedichtheid genereert een gas met hoge temperatuur tussen de afzetting en het substraatmateriaal. Het gas blijft de laserenergie absorberen om een plasma met hoge temperatuur te vormen, en het plasma absorbeert de energie en expandeert onmiddellijk om een explosie te genereren. De schokgolf gegenereerd door de explosie verbrijzelt de hechtlaag;
6. Verwijderen van zachte ablatie: Laser zachte ablatie wordt gedefinieerd als het fenomeen van massamigratie, erosie of verlies van het materiaaloppervlak als gevolg van verschillende mechanismen onder de bestraling met laser met lage vermogensdichtheid. Zachte ablatie komt vaak voor bij laserreiniging van organische adhesielagen, en de werking ervan is voornamelijk een chemische reactie.
Het gepulseerde Nd: YAG laserreinigingsproces is afhankelijk van de karakteristieken van de lichtpulsen geproduceerd door de laser, gebaseerd op fotofysische reacties veroorzaakt door de interactie tussen hoge intensiteitsbundels, kort gepulste lasers en verontreinigde lagen. De fysische principes kunnen als volgt worden samengevat:
1. De absorptie van grote energie vormt een snel expanderend plasma (een sterk geïoniseerd onstabiel gas) dat een schokgolf genereert;
2. De schokgolf zorgt ervoor dat de verontreinigingen fragmenten worden en wordt afgewezen;
3, moet de breedte van de lichtimpuls kort genoeg zijn om de warmteaccumulatie van het beschadigde oppervlak van het behandelde oppervlak te vermijden;
4. Experimenten hebben aangetoond dat wanneer er een oxide op het oppervlak van het metaal is, het plasma wordt gegenereerd op het metalen oppervlak.
5. Experimenten hebben aangetoond dat wanneer er een oxide op het oppervlak van het metaal is, het plasma op het metaaloppervlak wordt gegenereerd.
Het plasma wordt alleen gegenereerd als de energiedichtheid boven een drempelwaarde ligt, die afhankelijk is van de vervuilde of oxidelaag die wordt verwijderd. Dit drempeleffect is belangrijk voor een effectieve reiniging terwijl de veiligheid van het substraatmateriaal wordt gewaarborgd. Er is ook een tweede drempel voor de aanwezigheid van plasma. Als de energiedichtheid deze drempel overschrijdt, wordt het substraatmateriaal vernietigd. Om te zorgen voor een effectieve reiniging onder het uitgangspunt van het waarborgen van de veiligheid van het substraatmateriaal, moeten de laserparameters worden aangepast aan de situatie, zodat de energiedichtheid van de lichtpuls strikt tussen twee drempels ligt.
