테오도르 해럴드 마이먼(Theodore Harold Maiman) 교수가 세계 최초의 루비 레이저를 발명한 지 100년 만에 다양한 분야에서 활용 가능한 레이저가 속속 등장했다. 레이저 기술의 응용은 의료, 장비 제조, 정밀 측정 및 재제조 공학 분야에서 과학 기술의 급속한 발전을 가져왔고 사회 진보의 속도를 가속화했습니다.
1980년대에는 일부 품목의 오염된 부분에 레이저 광선을 조사해 조사된 물질이 진동, 용융, 증발, 연소 등 일련의 물리적, 화학적 과정을 거쳤다. 표면의 오염 물질은 결국 물품 표면에서 분리되어 오염 물질이 제거됩니다. 그 이후로 사람들은 레이저 클리닝을 연구하기 시작했습니다. 수십 년의 개발 끝에 레이저 클리닝 기술은 실험실 연구에서 제조 응용 분야로 옮겨갔고 다양한 레이저 클리닝 기계가 점차 현대 지능형 제조 장비 대열에 들어섰습니다.
1. 레이저 클리닝과 기존 클리닝 방법의 비교
레이저 클리닝 기술은 고주파, 고에너지 레이저 펄스를 사용하여 공작물의 표면을 조사하는 것을 말합니다. 코팅층과 오염층은 집속된 레이저 에너지를 순간적으로 흡수하여 표면의 오일, 녹, 코팅 등을 순간적으로 증발시키거나 벗겨지게 하며, 표면 부착물이나 표면 코팅을 빠르고 효과적으로 제거합니다. 작동 시간이 매우 짧은 레이저 펄스는 적절한 매개변수 하에서 금속 기판을 손상시키지 않습니다. 그림 1은 가스화 처리 및 미세 충격 단편화의 다양한 메커니즘에서 레이저 클리닝의 미세한 현상을 보여줍니다.
기존 세척 방법과 비교하여 레이저 세척에는 기존 세척 방법이 달성할 수 없는 몇 가지 장점이 있습니다. 레이저 클리닝은 기판에 손상이 거의 발생하지 않는 비접촉식 클리닝 방식입니다. 높은 유연성, 안정성 및 자동화 특성, 우수한 청소 품질, 높은 정밀도 및 환경 보호 기능을 갖추고 있습니다. "친환경" 자동 청소 장비입니다. 표 1에서는 다양한 세척 방법을 비교합니다.
2. 레이저 클리닝 시스템의 구성
청소 장비는 다르지만 컴퓨터 제어 시스템, 레이저 시스템, 빔 조정 시스템 등을 포함한 주요 구성 요소는 기본적으로 유사합니다(그림 2 참조). 또한 먼지 제거 및 정화 시스템과 같은 일부 지원 장비도 포함됩니다. , 조작기, 레이저 유도 파괴 분광계(LIBS), 시각적 위치 확인 시스템 및 열화상 시스템.
청소하는 동안 컴퓨터 시스템은 레이저와 광경로 조정 시스템을 동시에 제어하는 핵심 통신 역할을 합니다. 레이저 빔은 광섬유를 통해 전송되어 빔 조정 시스템으로 들어갑니다. 빔이 집속된 후 스폿 직경은 매우 작은 크기에 도달하고 금속 청소 작업물의 표면에 규칙적으로 작용합니다.
3. 레이저 클리닝 기술의 폭넓은 적용
레이저 클리닝은 산업 생산의 클리닝 프로세스로 사용되며 녹, 먼지, 페인트, 탄소 침전물 및 다양한 코팅을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 그림과 같이 항공 우주, 철도 차량, 마이크로 전자 공학, 문화 유물 보호 및 의료 등 다양한 분야에서 널리 사용되었습니다.
4. 용접 전 및 용접 후 청소
레이저 클리닝 기술은 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 스테인레스강, 고온합금 등의 금속 재료의 용접 전, 용접 후 클리닝에 널리 활용될 수 있어 개재물, 기공 등의 결함 발생을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 용접 후 용접후 산화세척에도 사용할 수 있어 용접과정에서 생성된 산화물층을 다시 제거하여 금속광택을 회복할 수 있습니다.
레이저 클리닝 기술을 이용하여 알루미늄 합금의 양극 산화막을 국부적으로 클리닝하고, 클리닝된 용접 시험판을 맞대기 용접하였습니다. 용접 품질은 X선 검출을 통해 평가하고, 금속 조직을 관찰 및 분석했습니다. 산화막 제거가 용접 성능에 미치는 영향은 실온 인장 시험을 통해 테스트되었습니다. 그림 4에서 볼 수 있듯이, 결과에 따르면 양극 산화막은 철저히 세척되었으며, 레이저로 세척된 알루미늄 합금 조인트의 인장 강도는 298~303MPa, 파단 인장 신율은 6.2%~6.5%였습니다. 레이저 세척 용접의 성능 범위는 기계적으로 긁힌 용접의 성능 범위와 일치했습니다. 목
