レーザー洗浄は、さまざまな材質やサイズの固体表面の汚れた粒子やフィルム層を除去する効果的な方法です。高輝度で指向性の良い連続レーザーまたはパルスレーザーを使用し、光集束とスポット整形によりレーザービームの特定のスポット形状とエネルギー分布を形成し、洗浄対象の汚染物質の表面に照射すると、付着した汚染物質がレーザーを吸収します。エネルギーは、振動、溶融、燃焼、さらにはガス化などの一連の複雑な物理的および化学的プロセスを生成し、最終的に材料の表面から汚染物質を生成します。たとえきれいな表面にレーザーが作用したとしても、大部分は反射されます。オフにすると、基板に損傷を与えず、洗浄効果が得られます。次の写真: ネジ山表面の錆取りと清掃。
レーザークリーニングは、さまざまな分類基準に従って分類できます。基板表面を液膜で覆うレーザー洗浄工程などに応じて、乾式レーザー洗浄と湿式レーザー洗浄に分けられます。前者はレーザー汚染表面への直接照射であり、後者はレーザークリーニング表面の水分または液膜に適用する必要があります。湿式レーザー洗浄は高効率ですが、レーザー湿式洗浄では手作業で液膜をコーティングする必要があり、基板材料自体の性質を変えることができない液膜組成を必要とします。したがって、乾式レーザー洗浄技術と比較して、湿式レーザー洗浄には適用範囲にいくつかの制限があります。乾式レーザー洗浄は、現在最も広く使用されているレーザー洗浄方法であり、レーザー光をワークピースの表面に直接照射して粒子や薄膜を除去します。
レーザDry C傾いている
レーザードライクリーニングの基本原理は、レーザー照射により粒子と材料基材にレーザーを照射し、吸収された光エネルギーを熱に瞬時に変換し、粒子または基材、またはその両方に瞬間的な熱膨張を引き起こし、粒子と基材の間に加速度を瞬時に発生させます。加速によって発生する力が粒子と基板の間の吸着を克服し、粒子が基板表面から表面に飛び出すようにします。
レーザードライクリーニングのさまざまな吸収方法に応じて、レーザードライクリーニングは次の2つの主な形式に分けることができます。
1.Fまたは、融点がダスト粒子の母材（またはレーザー吸収率の差）より高い場合: 粒子のレーザー照射の吸収が基板の吸収より強い (a)、またはその逆 (b)、その場合、粒子はレーザー光を吸収します。エネルギーが熱エネルギーに変換され、粒子が熱膨張します。熱膨張量は非常に小さいですが、熱膨張は非常に短時間であるため、基板には瞬間的に大きな加速度が発生します。粒子に対する基板の反作用、相互吸着力に打ち勝つ力、つまり粒子が基板から離れる原理を図1に示します。.
2. 汚れの沸点が低い場合: 表面の汚れはレーザーエネルギーを直接吸収し、瞬間的に高温沸騰蒸発し、直接蒸発して汚れを除去します。原理は図 2 に示すとおりです。
レーザWet C傾いているP原則
レーザー湿式洗浄は、レーザー蒸気洗浄とも呼ばれます。乾式洗浄とは対照的に、湿式洗浄は、洗浄部品の表面に数ミクロンの厚さの液膜または媒体膜の薄層が存在し、レーザー照射による液膜が存在します。液膜温度が瞬時に上昇し、大量の気泡を発生させてガス化反応を起こし、粒子と基材との衝突によりガス化爆発が発生し、吸着力に打ち勝ちます。粒子、液膜および基板上のレーザー波長の吸収係数に応じて、レーザー湿式洗浄は 3 つのタイプに分類できます。
1.基板によるレーザーエネルギーの強力な吸収
基板と液膜にレーザーを照射すると、下図に示すように基板によるレーザーの吸収が液膜の吸収よりはるかに大きく、基板と液膜の界面で爆発的な蒸発が起こります。理論的には、パルス幅が狭いほど接合部で過熱が発生しやすくなり、爆発の衝撃が大きくなります。
2. 液膜によるレーザーエネルギーの強力な吸収
この洗浄の原理は、下図に示すように、液膜がレーザーエネルギーの大部分を吸収し、液膜の表面で爆発的な蒸発が起こることです。このとき、液膜表面に爆発の衝撃が加わるため、レーザー洗浄の効率は基板吸着時ほど良くありません。基板の吸着、気泡、爆発は基板と液膜の交差点で発生しますが、爆発の衝撃により粒子が基板表面から押しのけやすくなるため、基板の吸着洗浄効果がより優れています。
3.基板と液膜の両方がレーザーエネルギーを共同で吸収します
このとき、洗浄効率は非常に低く、液膜にレーザーを照射した後、レーザーエネルギーの一部が吸収され、エネルギーが内部の液膜全体に分散され、液膜が沸騰して気泡が発生し、残りのレーザーエネルギーが残ります。図に示すように、液膜を介して基板に吸収されます。この方法では、爆発が起こる前に沸騰した泡を生成するために、より多くのレーザー エネルギーが必要になります。したがって、この方法の効率は非常に低いです。
基板吸収を使用する湿式レーザー洗浄は、レーザーエネルギーのほとんどが基板に吸収されるため、液膜と基板接合部が過熱し、界面に気泡が発生します。乾式洗浄と比較して、湿式では接合部の気泡爆発が発生します。レーザー洗浄の影響により、レーザーの閾値を下げるために、液膜内に一定量の化学物質と汚染粒子を化学反応に加えて粒子と基板間の吸着力を低減することを選択できます。クリーニング。したがって、湿式洗浄は洗浄効率をある程度向上させることができますが、同時に、液膜の導入により新たな汚染が発生する可能性や、液膜の厚さの制御が難しいなどの難点もあります。
要因Aに影響を与えるQの性質LアセルC傾いている
の影響LアセルW平均
レーザー洗浄の前提はレーザーの吸収であるため、レーザー光源の選択では、まず洗浄ワークの光吸収特性を組み合わせて、レーザー光源として適切な波長のレーザーを選択する必要があります。さらに、外国の科学者による実験研究では、汚染物質粒子の同じ特性を洗浄する場合、波長が短ければ短いほど、レーザーの洗浄能力が強くなり、洗浄の閾値が低くなることが示されています。前提条件の材料の光吸収特性を満たすために、洗浄の有効性と効率を向上させるためには、洗浄光源としてより短い波長のレーザーを選択する必要があることがわかります。
の影響P低いD密度
レーザー洗浄では、レーザー出力密度に上限の損傷しきい値と下限の洗浄しきい値があります。この範囲では、レーザー洗浄のレーザー出力密度が大きいほど、洗浄能力が大きくなり、洗浄効果がより明らかになります。したがって、ケース内の基板材料に損傷を与えてはならず、レーザーの出力密度を高めるために可能な限り高い必要があります。
の影響PウルスWID番目
の レーザ レーザークリーニングの光源は連続光またはパルス光で、パルスレーザーは非常に高いピークパワーを提供できるため、しきい値要件を簡単に満たすことができます。そして、熱影響による基板上の洗浄プロセスでは、その領域の熱影響によるパルスレーザーの衝撃が小さく、連続レーザーの方が大きいことが分かりました。
のEの影響S缶詰SおしっこをしたりNの数Tイメス
もちろんレーザー洗浄の際、レーザーの走査速度が速く、回数が少ないほど洗浄効率は高くなりますが、洗浄効果が低下する可能性があります。したがって、実際の洗浄適用プロセスでは、洗浄対象物の材質特性と汚染状況に基づいて、適切なスキャン速度とスキャン回数を選択する必要があります。オーバーラップ率などのスキャンもクリーニング効果に影響します。
の効果AのマウントDエフォーカシング
レーザー前のレーザー洗浄は、主に収束用の集束レンズとレーザー洗浄の実際のプロセスの特定の組み合わせによって行われます。一般に焦点がぼける場合、焦点ぼけの量が大きくなり、材料上で光るスポットが大きくなり、レーザー洗浄の実際のプロセスが大きくなります。スキャン範囲が広いほど効率が高くなります。また、総出力が一定であるため、焦点ぼけの量が少なくなり、レーザーの出力密度が高くなり、洗浄能力が強くなります。
まとめ
レーザー洗浄では化学溶剤やその他の消耗品を使用しないため、環境に優しく、安全に操作でき、非常に多くの利点があります。
1. 化学薬品や洗浄液を一切使用せず、グリーンで環境に優しい,
2. 洗浄廃棄物は主に固体粉末で、サイズが小さく、収集とリサイクルが簡単です。,
3. 洗浄廃煙は吸収と取り扱いが簡単で、騒音が低く、個人の健康に害を与えません。,
4. 非接触洗浄、メディア残留物なし、二次汚染なし,
5. 選択的な洗浄が可能で、基板にダメージを与えません。,
6. 作動媒体の消費がなく、電力のみを消費し、使用コストとメンテナンスコストが低い,
7. E自動化を実現し、労働集約性を軽減するのが容易,
8. 手の届きにくい場所や表面、危険な環境や危険な環境に適しています。
Maven Laser Automation Co., Ltd.は、14年間レーザー溶接機、レーザー洗浄機、レーザーマーキング機の専門メーカーです。2008年以来、Maven Laserは高度な管理、強力な研究力、着実なグローバル化戦略により、さまざまなタイプのレーザー彫刻/溶接/マーキング/クリーニングマシンの開発と生産に焦点を当て、中国でより完璧な製品販売とサービスシステムを確立し、世界中で、レーザー業界の世界ブランドを作ります。
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投稿時刻: 2023 年 5 月 5 日
