In einer geschäftigen Industriewerkstatt steht Herr Li vor einem heiklen Problem. Die Oberfläche eines mechanischen Präzisionsteils ist mit Ölflecken bedeckt, die schwer zu entfernen sind. Diese Verunreinigungen beeinträchtigen nicht nur die Leistung des Geräts, sondern können auch versteckte Gefahren für den nachfolgenden Produktionsprozess darstellen. Herkömmliche Reinigungsmethoden wie das Eintauchen in chemische Lösungsmittel und mechanisches Bürsten sind entweder ineffizient oder können die Oberfläche des Teils beschädigen, was Herrn Li hilflos macht.
Durch Zufall erfuhr er von einer innovativen Technologie – der Laserreinigung – und beschloss, diese Technologie auszuprobieren. Ich sah einen kleinen Laserstrahl, der sanft über die Oberfläche des Teils strich. Nach ein paar Sekunden verschwanden diese hartnäckigen Flecken wie von Zauberhand und die Oberfläche des Teils wurde wieder so glatt wie vorher. Dieser Anblick erstaunte Herrn Li und ließ ihn den Charme der Laserreinigungstechnologie zutiefst schätzen.
Was ist Laserreinigung
Bei der Laserreinigung handelt es sich um eine fortschrittliche Reinigungstechnologie, bei der die Oberfläche eines Objekts mit einem energiereichen Laserstrahl bestrahlt wird und Verunreinigungen, Schadstoffe oder Beschichtungen durch optische und thermische Effekte schnell verdampft oder abgelöst werden.
Die Kernkomponente einer Laserreinigungsanlage ist ein Laser mit hoher Pulsenergie, hoher Durchschnittsleistung und hoher Spitzenleistung. Wie wir alle wissen, ist ein Laser eine Lichtquelle mit hoher Helligkeit, hoher Konsistenz und hoher Richtungsabhängigkeit. Ein gepulster Laser kann in sehr kurzer Zeit einen hochenergetischen Laserstrahl mit hoher Spitzenleistung und Energiedichte freisetzen.
Im Vergleich zu kontinuierlichen Lasern können gepulste Laser in Sekundenschnelle hohe Temperaturen erzeugen. Da die Zeit jedoch extrem kurz ist, hat die Wärme keine Zeit, an die umgebenden Materialien abgegeben zu werden, was die thermische Wirkung des Lasers auf das Substratmaterial stark reduziert. Wenn der Laserstrahl auf die zu reinigende Oberfläche gerichtet wird, wird die Laserenergie absorbiert und erzeugt in sehr kurzer Zeit eine starke thermische Wirkung auf die Verunreinigung. Diese thermische Wirkung führt dazu, dass die Oberflächentemperatur der Verunreinigung oder Beschichtung ansteigt, wodurch diese verdampft, zersetzt oder abgelöst wird. Gleichzeitig ermöglicht die hohe Energiedichte des gepulsten Lasers, bestimmte Materialien direkt zu durchdringen, ohne die Substratoberfläche zu beschädigen, was den Reinigungsprozess effizienter macht.
Warum Laserreinigung allgemein im Trend liegt
Angetrieben durch die globale Industrialisierungswelle und die umfassende Umsetzung von Umweltschutzstrategien wie „Carbon Peak“ und „Carbon Neutrality“ wird die Laserreinigung als umweltfreundliche und effiziente Reinigungsmethode zunehmend vom Markt angenommen und ist zu einem wichtigen Trend in der Entwicklung des globalen Reinigungsmarktes geworden. Laut einem Bericht des Marktforschungsunternehmens Mordor Intelligence wird der globale Laserreinigungsmarkt voraussichtlich im Jahr 2024 780 Millionen US-Dollar und im Jahr 2029 1,53 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 14,61 % zwischen 2024 und 2029.
Dieser Trend ist untrennbar mit den einzigartigen Vorteilen der Laserreinigungstechnologie selbst verbunden. Im Vergleich zu herkömmlichen industriellen Reinigungsmethoden bietet die Laserreinigung folgende Vorteile:
Erstens, berührungslose Reinigung: Die Laserreinigung erfordert keinen direkten Kontakt mit der Oberfläche des Objekts, wodurch Schäden am Substrat durch mechanische Reibung und chemische Korrosion vermieden und die Integrität und Präzision des Objekts geschützt werden:
Zweitens hohe Effizienz und Präzision: Der Laserstrahl hat eine hohe Energiedichte und eine gute Richtwirkung, kann Schadstoffe schnell erhitzen und entfernen, hat eine hohe Reinigungseffizienz und eine präzise Positionierung:
Drittens ist es grün und umweltfreundlich: Bei der Laserreinigung werden keine chemischen Lösungsmittel und große Mengen Wasserressourcen benötigt, was die Umweltverschmutzung und die Kosten der Abwasserbehandlung reduziert und den Anforderungen einer nachhaltigen Entwicklung entspricht:
Viertens hat es ein breites Anwendungsspektrum: Mit der Laserreinigung können die Oberflächen von Objekten aus verschiedenen Materialien und Formen bearbeitet werden, darunter Metalle, Nichtmetalle, komplexe Strukturteile usw., und es hat ein breites Anwendungsspektrum:
Fünftens ist die Integration in die Automatisierung einfach: Laserreinigungsgeräte lassen sich einfach in Automatisierungsgeräte wie Roboter integrieren, um eine Automatisierung und intelligente Steuerung des Reinigungsvorgangs zu erreichen.
Was sind die typischen Anwendungsszenarien der Laserreinigung?
Derzeit sind die Anwendungsszenarien der Laserreinigung im industriellen Bereich sehr vielfältig. Aufgrund ihrer hohen Effizienz, Präzision und Umweltverträglichkeit spielt sie in vielen industriellen Zusammenhängen eine wichtige Rolle. Im Folgenden sind einige typische Anwendungsszenarien aufgeführt:
Oberflächenbehandlung
Durch Laserreinigung können Schadstoffe wie Oxide, Ölflecken und Schweißschlacke effizient von der Metalloberfläche entfernt werden, wodurch die Oberflächenreinheit und die nachfolgende Verarbeitungsqualität verbessert werden. Bei der Formreinigung können Schadstoffe schnell von der Formoberfläche entfernt, der ursprüngliche Zustand der Form wiederhergestellt und der Verlust der Formpräzision vermieden werden, der durch herkömmliche Reinigungsmethoden verursacht werden kann.
Automobilbau
In der Automobilherstellungsindustriekette kann die Laserreinigung eingesetzt werden, um Ölflecken und Verunreinigungen auf der Oberfläche von Motorzylindern, Kurbelwellen, Pleuelstangen und anderen Teilen zu entfernen und so die Montagegenauigkeit und Leistung zu verbessern. Darüber hinaus spielt die Laserreinigung auch eine wichtige Rolle bei der lokalen Reparatur von Karosserien und der Entfernung hartnäckiger Flecken.
Präzisionsfertigung
Im Halbleiterherstellungsprozess können mithilfe der Laserreinigung winzige Partikel und Verunreinigungen von der Oberfläche von Wafern entfernt werden, um die Ausbeute und Zuverlässigkeit der Produkte zu verbessern. Bei Präzisionsteilen, die eine hochpräzise Verarbeitung erfordern, kann die Laserreinigung eine gründliche Reinigung der Teileoberfläche gewährleisten und strenge Verarbeitungsanforderungen erfüllen.
Schutz kultureller Relikte
Mithilfe der Laserreinigung können Oxide, Schmutz usw. von der Oberfläche metallischer Kulturgüter entfernt werden, wodurch das ursprüngliche Erscheinungsbild der Kulturgüter wiederhergestellt und Schäden an den Kulturgütern vermieden werden können. Auch gegen Schmutz und Schimmel auf der Oberfläche steinerner Kulturgüter kann die Laserreinigung wirksame Lösungen bieten.
