Лазерная очистка поверхности - Презентация

Лазерная очистка поверхности Очистка поверхностей - очистка от загрязнений, являющихся результатом различных аспектов человеческой деятельности Традиционные способы очистки Механическое удаление загрязнений Химическое удаление загрязнений Недостатки 1. В результате обработки поверхностей возникают большие объемы отработанных ядовитых или радиоактивных материалов, которые нужно в дальнейшем каким-либо образом утилизировать 2. В процессе дезактивации задействуется большое количество персонала, который при проведении работ подвергается воздействию вредных химических веществ и (или) радиационному ОБЛУЧЕНИЮСУЩНОСТЬ метода лазерной очистки - при воздействии на поверхность импульсом лазера достаточной мощности излучение поглощается в тонком порверхностном слое, вызывая испарение и ионизацию вещества, которое вылетает с поверхности в виде плазменного факела Для сбора разлетающихся частиц используются специальные коллекторы Взаимодействие лазерного излучения с материалом 1. Расширение плазменного факела в окружающую атмосферу Лазерная очистка ПОВЕРХНОСТИЛАЗЕРНАЯ очистка поверхности Параметры лазерного излучения, влияющие на эффективность процесса очистки Плотность мощности Длительность импульса Длина волны излучения должна быть достаточной для образования плазменного факела определяет глубину проникновения излучения внутрь материала определяет глубину термического воздействия излучения Глубина проникновения излучения обратно пропорциональна коэффициенту поглощения материала ПОВЕРХНОСТИЛАЗЕРНАЯ очистка поверхности Глубина термического воздействия пропорциональна квадратному корню из длительности импульса Сильный нагрев вещества на больших глубинах нежелателен, вследствие чего импульсы должны быть наносекундными или еще более короткими Для металлов (наиболее распространенный материал поверхности) коэффициент поглощения увеличивается с ростом длины волны излучения Переход от излучения ближнего ИК диапазона к ближнему УФ диапазону может привести к увеличению коэффициента поглощения в десятки раз При очистке поверхностей удаление материала происходит с различных толщин приповерхностных слоев в зависимости от конкретных условий В разных задачах могут использоваться лазеры различных спектральных ДИАПАЗОНОВЛАЗЕРНАЯ очистка поверхности Система доставки лазерного излучения до очищаемой поверхности Необходимость удаления персонала от места обработки поверхности для уменьшения воздействия вредных и радиоактивных материалов Во многих случаях приходится очищать труднодоступные участки (внутренние поверхности оборудования, труб и т. д.) Для доставки излучения используются кварцевые оптические волокна Максимальная мощность передаваемого по волокну излучения падает с уменьшением длины волны Ограничения на минимально возможную длину волны лазерного излучения Наименьшая длина волны находится вблизи 300 НМЛАЗЕРНАЯ очистка поверхности Системы управлением процесса очистки в реальном масштабе времени Уменьшение степени вредного воздействия на персонал в процессе обработки поверхности Снижение стоимости работ Дистанционные системы управления телевизионные камеры механические манипуляторы Мониторинг процесса очистки Регистрация акустических колебаний Оптическая спектроскопия Регистрация и анализ параметров электромагнитного поля ПЛАЗМЫНАИБОЛЕЕ широко распространенными в сегодняшних промышленных приложениях лазерами являются : лазер на двуокиси углерода (длина волны излучения 10.6 мкм), неодимовый лазер (1.06 мкм), эксимерные лазеры (190-350 нм). Длительности импульсов излучения находятся в интервале от пико-до наносекунд, характерные энергии в импульсе составляют несколько джоулей на единицу площади Характерные параметры лазерной технологической установки Высота установки составляет 2 м, ширина - 1.3 м, длина - 1.8 м.