उच्च-स्तरीय विनिर्माण और ऊर्जा संरक्षण तथा उत्सर्जन में कमी के लिए उन्नत प्रक्रियाओं की अत्यधिक आवश्यकता है।औद्योगिक सतह उपचार के संदर्भ में, प्रौद्योगिकी और प्रक्रियाओं के व्यापक उन्नयन की तत्काल आवश्यकता है।पारंपरिक औद्योगिक सफाई प्रक्रियाएं, जैसे यांत्रिक घर्षण सफाई, रासायनिक संक्षारण सफाई, मजबूत प्रभाव सफाई, उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक सफाई, में न केवल लंबे सफाई चक्र होते हैं, बल्कि स्वचालित करना मुश्किल होता है, पर्यावरण पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, और लक्ष्य हासिल करने में असफल होते हैं। वांछित सफाई प्रभाव.यह ठीक प्रसंस्करण की आवश्यकताओं को अच्छी तरह से पूरा नहीं कर सकता है।
सटीक लेजर सफाई मशीनें: औद्योगिक सफाई में बाधा डालने वाली
हालाँकि, पर्यावरण संरक्षण, उच्च दक्षता और उच्च परिशुद्धता के बीच बढ़ते विरोधाभासों के साथ, पारंपरिक औद्योगिक सफाई विधियों को काफी चुनौती दी गई है।इसी समय, पर्यावरण संरक्षण के लिए अनुकूल और अल्ट्रा-फिनिशिंग के क्षेत्र में भागों के लिए उपयुक्त विभिन्न सफाई प्रौद्योगिकियां सामने आई हैं, और लेजर सफाई तकनीक उनमें से एक है।
लेजर सफाई अवधारणा
लेजर सफाई एक ऐसी तकनीक है जो किसी सामग्री की सतह पर तेजी से वाष्पीकरण करने या सतह पर मौजूद दूषित पदार्थों को हटाने के लिए केंद्रित लेजर का उपयोग करती है, ताकि सामग्री की सतह को साफ किया जा सके।विभिन्न पारंपरिक भौतिक या रासायनिक सफाई विधियों की तुलना में, लेजर सफाई में कोई संपर्क नहीं, कोई उपभोग्य वस्तु नहीं, कोई प्रदूषण नहीं, उच्च परिशुद्धता, कोई क्षति या छोटी क्षति नहीं होती है, और यह नई पीढ़ी की औद्योगिक सफाई तकनीक के लिए एक आदर्श विकल्प है।
लेजर क्लीनिंग मशीन कार्य सिद्धांत
लेजर सफाई मशीन का सिद्धांत अधिक जटिल है, और इसमें भौतिक और रासायनिक दोनों प्रक्रियाएं शामिल हो सकती हैं।कई मामलों में, भौतिक प्रक्रियाएँ ही मुख्य प्रक्रिया होती हैं, जिनमें कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाएँ भी शामिल होती हैं।मुख्य प्रक्रियाओं को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है, जिनमें गैसीकरण प्रक्रिया, शॉक प्रक्रिया और दोलन प्रक्रिया शामिल हैं।
गैसीकरण प्रक्रिया
जब उच्च-ऊर्जा लेजर को सामग्री की सतह पर विकिरणित किया जाता है, तो सतह लेजर ऊर्जा को अवशोषित करती है और इसे आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जिससे सतह का तापमान तेजी से बढ़ता है और सामग्री के वाष्पीकरण तापमान से ऊपर पहुंच जाता है, जिससे प्रदूषक दूर हो जाते हैं। भाप के रूप में पदार्थ की सतह से अलग हो जाता है।चयनात्मक वाष्पीकरण आमतौर पर तब होता है जब सतह के संदूषकों द्वारा लेजर प्रकाश की अवशोषण दर सब्सट्रेट की तुलना में काफी अधिक होती है।एक विशिष्ट अनुप्रयोग मामला पत्थर की सतहों पर गंदगी की सफाई है।जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, पत्थर की सतह पर मौजूद प्रदूषकों में लेजर का एक मजबूत अवशोषण होता है और वे जल्दी से वाष्पीकृत हो जाते हैं।जब प्रदूषकों को हटा दिया जाता है और पत्थर की सतह पर लेजर विकिरण किया जाता है, तो अवशोषण कमजोर होता है, अधिक लेजर ऊर्जा पत्थर की सतह से बिखर जाती है, पत्थर की सतह का तापमान परिवर्तन छोटा होता है, और पत्थर की सतह क्षति से सुरक्षित रहती है।
एक विशिष्ट रासायनिक-आधारित प्रक्रिया तब होती है जब कार्बनिक संदूषकों को साफ करने के लिए पराबैंगनी बैंड में एक लेजर का उपयोग किया जाता है, जिसे लेजर एब्लेशन कहा जाता है।पराबैंगनी लेजर में छोटी तरंग दैर्ध्य और उच्च फोटॉन ऊर्जा होती है।उदाहरण के लिए, KrF एक्साइमर लेजर की तरंग दैर्ध्य 248 एनएम और फोटॉन ऊर्जा 5 eV तक होती है, जो CO2 लेजर फोटॉन ऊर्जा (0.12 eV) से 40 गुना अधिक है।इतनी उच्च फोटॉन ऊर्जा कार्बनिक पदार्थों के आणविक बंधनों को नष्ट करने के लिए पर्याप्त है, जिससे कि कार्बनिक प्रदूषकों में सीसी, सीएच, सीओ आदि लेजर की फोटॉन ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद टूट जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पायरोलिसिस गैसीकरण होता है और सतह से हटा दिया जाता है।
शॉक प्रक्रिया
शॉक प्रक्रिया प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो लेजर और सामग्री के बीच बातचीत के दौरान होती है, और फिर सामग्री की सतह पर एक शॉक वेव बनती है।शॉक वेव की कार्रवाई के तहत, सतह के संदूषक टूट जाते हैं और सतह से छिलकर धूल या मलबा बन जाते हैं।ऐसे कई तंत्र हैं जो शॉक तरंगों का कारण बनते हैं, जिनमें प्लाज्मा, भाप और तेजी से थर्मल विस्तार और संकुचन शामिल हैं।उदाहरण के तौर पर प्लाज्मा शॉक तरंगों का उपयोग करके, संक्षेप में यह समझना संभव है कि लेजर सफाई में शॉक प्रक्रिया सतह के दूषित पदार्थों को कैसे हटाती है।अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स चौड़ाई (एनएस) और अल्ट्रा-हाई पीक पावर (107-1010 डब्ल्यू/सेमी2) लेजर के अनुप्रयोग के साथ, सतह का तापमान अभी भी तेजी से बढ़ेगा, भले ही सतह लेजर को हल्के से अवशोषित कर ले, वाष्पीकरण तापमान तक तुरंत पहुंच जाए।ऊपर, सामग्री की सतह के ऊपर वाष्प बनता है, जैसा कि निम्नलिखित चित्र में (ए) में दिखाया गया है।वाष्प का तापमान 104 - 105 K तक पहुंच सकता है, जो वाष्प को या आसपास की हवा को आयनित करके प्लाज्मा बना सकता है।प्लाज्मा लेजर को सामग्री की सतह तक पहुंचने से रोक देगा, और सामग्री की सतह का वाष्पीकरण रुक सकता है, लेकिन प्लाज्मा लेजर ऊर्जा को अवशोषित करना जारी रखेगा, और तापमान में वृद्धि जारी रहेगी, जिससे एक स्थानीय स्थिति बनेगी अति-उच्च तापमान और उच्च दबाव, जो सामग्री की सतह पर तात्कालिक 1-100 केबार उत्पन्न करता है।प्रभाव धीरे-धीरे सामग्री के अंदर स्थानांतरित हो जाता है, जैसा कि नीचे चित्र (बी) और (सी) में दिखाया गया है।शॉक वेव की कार्रवाई के तहत, सतह के दूषित पदार्थ छोटे धूल, कणों या टुकड़ों में टूट जाते हैं।जब लेजर को विकिरण स्थिति से दूर ले जाया जाता है, तो प्लाज्मा गायब हो जाता है और स्थानीय रूप से एक नकारात्मक दबाव उत्पन्न होता है, और दूषित पदार्थों के कण या मलबे सतह से हटा दिए जाते हैं, जैसा कि नीचे चित्र (डी) में दिखाया गया है।
दोलन प्रक्रिया
छोटी दालों की कार्रवाई के तहत, सामग्री की हीटिंग और शीतलन प्रक्रिया बेहद तेज होती है।क्योंकि विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग थर्मल विस्तार गुणांक होते हैं, शॉर्ट-पल्स लेजर के विकिरण के तहत, सतह के संदूषक और सब्सट्रेट विभिन्न डिग्री के उच्च-आवृत्ति थर्मल विस्तार और संकुचन से गुजरेंगे, जिसके परिणामस्वरूप दोलन होगा, जिससे संदूषक सतह से अलग हो जाएंगे। सामग्री।इस एक्सफ़ोलिएशन प्रक्रिया के दौरान, सामग्री का वाष्पीकरण नहीं हो सकता है, और प्लाज्मा उत्पन्न नहीं हो सकता है।इसके बजाय, दोलन की क्रिया के तहत संदूषक और सब्सट्रेट के इंटरफेस पर गठित कतरनी बल संदूषक और सब्सट्रेट के बीच के बंधन को नष्ट कर देता है।.अध्ययनों से पता चला है कि जब लेजर का घटना कोण थोड़ा बढ़ जाता है, तो लेजर और कण संदूषण और सब्सट्रेट इंटरफ़ेस के बीच संपर्क बढ़ाया जा सकता है, लेजर सफाई की सीमा कम हो सकती है, दोलन प्रभाव अधिक स्पष्ट होता है, और सफाई दक्षता अधिक है.हालाँकि, घटना का कोण बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए।बहुत बड़ा आपतित कोण सामग्री की सतह पर कार्य करने वाले ऊर्जा घनत्व को कम कर देगा और लेजर की सफाई क्षमता को कमजोर कर देगा।
लेजर क्लीनर के उद्योग अनुप्रयोग
साँचे में ढालना उद्योग
लेजर क्लीनर मोल्ड की गैर-संपर्क सफाई का एहसास कर सकता है, जो मोल्ड की सतह के लिए बहुत सुरक्षित है, इसकी सटीकता सुनिश्चित कर सकता है, और उप-माइक्रोन गंदगी कणों को साफ कर सकता है जिन्हें पारंपरिक सफाई विधियों द्वारा हटाया नहीं जा सकता है, ताकि वास्तव में प्रदूषण मुक्त, कुशल और उच्च गुणवत्ता वाली सफाई प्राप्त करना।
परिशुद्ध उपकरण उद्योग
सटीक मशीनरी उद्योग को आमतौर पर भागों से स्नेहन और संक्षारण प्रतिरोध के लिए उपयोग किए जाने वाले एस्टर और खनिज तेलों को हटाने की आवश्यकता होती है, आमतौर पर रासायनिक रूप से, और रासायनिक सफाई अक्सर अवशेष छोड़ देती है।लेजर डीस्टरीफिकेशन भागों की सतह को नुकसान पहुंचाए बिना एस्टर और खनिज तेल को पूरी तरह से हटा सकता है।लेजर एक शॉक वेव बनाने के लिए भाग की सतह पर पतली ऑक्साइड परत के विस्फोटक गैसीकरण को बढ़ावा देता है, जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिक संपर्क के बजाय दूषित पदार्थ निकल जाते हैं।
रेल उद्योग
वर्तमान में, रेल की सभी प्री-वेल्डिंग सफाई में ग्राइंडिंग व्हील और अपघर्षक बेल्ट ग्राइंडिंग प्रकार की सफाई को अपनाया जाता है, जिससे सब्सट्रेट को गंभीर नुकसान होता है और गंभीर अवशिष्ट तनाव होता है, और हर साल बहुत अधिक ग्राइंडिंग व्हील उपभोग्य सामग्रियों की खपत होती है, जो महंगी होती है और गंभीर कारण बनती है। पर्यावरण के लिए धूल प्रदूषण.लेजर सफाई मेरे देश के हाई-स्पीड रेलवे ट्रैक बिछाने के उत्पादन के लिए उच्च-गुणवत्ता और कुशल हरित सफाई तकनीक प्रदान कर सकती है, उपरोक्त समस्याओं को हल कर सकती है, निर्बाध रेल छेद और ग्रे स्पॉट जैसे वेल्डिंग दोषों को खत्म कर सकती है, और मेरे देश के उच्च की स्थिरता और सुरक्षा में सुधार कर सकती है। -स्पीड रेलवे परिचालन।
उड्डयन उद्योग
विमान की सतह को एक निश्चित अवधि के बाद फिर से पेंट करने की आवश्यकता होती है, लेकिन पेंटिंग से पहले मूल पुराने पेंट को पूरी तरह से हटाना पड़ता है।विमानन क्षेत्र में रासायनिक भिगोना/पोंछना मुख्य पेंट स्ट्रिपिंग विधि है।इस विधि के परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में रासायनिक सहायक अपशिष्ट निकलता है, और स्थानीय रखरखाव और पेंट स्ट्रिपिंग को प्राप्त करना असंभव है।यह प्रक्रिया भारी कार्यभार वाली और स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है।लेजर सफाई विमान की त्वचा की सतहों पर उच्च गुणवत्ता वाले पेंट को हटाने में सक्षम बनाती है और उत्पादन के लिए आसानी से स्वचालित होती है।वर्तमान में, लेजर सफाई तकनीक को कुछ उच्च-स्तरीय मॉडलों के रखरखाव के लिए लागू किया गया है।
जहाज उद्योग
वर्तमान में, जहाजों की प्री-प्रोडक्शन सफाई मुख्य रूप से रेत विस्फोट विधि को अपनाती है।रेत विस्फोट विधि ने आसपास के वातावरण में गंभीर धूल प्रदूषण पैदा किया है और धीरे-धीरे इसे प्रतिबंधित कर दिया गया है, जिसके परिणामस्वरूप जहाज निर्माताओं द्वारा उत्पादन में कमी या यहां तक कि निलंबन भी किया गया है।लेजर सफाई तकनीक जहाज की सतहों पर जंग रोधी छिड़काव के लिए हरित और प्रदूषण मुक्त सफाई समाधान प्रदान करेगी।
हथियार
हथियार रखरखाव में लेजर सफाई तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।लेजर सफाई प्रणाली जंग और दूषित पदार्थों को कुशलतापूर्वक और जल्दी से हटा सकती है, और सफाई के स्वचालन का एहसास करने के लिए सफाई भाग का चयन कर सकती है।लेजर सफाई का उपयोग करने से न केवल रासायनिक सफाई प्रक्रिया की तुलना में सफाई अधिक होती है, बल्कि वस्तु की सतह को लगभग कोई नुकसान नहीं होता है।अलग-अलग पैरामीटर सेट करके, लेजर सफाई मशीन सतह की ताकत और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के लिए धातु की वस्तुओं की सतह पर एक घनी ऑक्साइड सुरक्षात्मक फिल्म या धातु पिघलने वाली परत भी बना सकती है।लेजर द्वारा निकाला गया कचरा मूल रूप से पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करता है, और इसे लंबी दूरी पर भी संचालित किया जा सकता है, जो ऑपरेटर के स्वास्थ्य को होने वाले नुकसान को प्रभावी ढंग से कम करता है।
इमारत का बाहरी हिस्सा
अधिक से अधिक गगनचुंबी इमारतों का निर्माण किया जा रहा है, और बाहरी दीवारों के निर्माण की सफाई की समस्या तेजी से प्रमुख हो गई है।लेजर सफाई प्रणाली ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से इमारतों की बाहरी दीवारों को अच्छी तरह से साफ करती है।70 मीटर की अधिकतम लंबाई वाला समाधान विभिन्न पत्थरों, धातुओं और कांच पर विभिन्न प्रदूषकों को प्रभावी ढंग से साफ कर सकता है, और इसकी दक्षता पारंपरिक सफाई की तुलना में बहुत अधिक है।यह इमारतों में विभिन्न पत्थरों से काले धब्बे और दाग भी हटा सकता है।इमारतों और पत्थर के स्मारकों पर लेजर सफाई प्रणाली के सफाई परीक्षण से पता चलता है कि लेजर सफाई का प्राचीन इमारतों की उपस्थिति की रक्षा पर अच्छा प्रभाव पड़ता है।
इलैक्ट्रॉनिक्स उद्योग
इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग ऑक्साइड को हटाने के लिए लेजर का उपयोग करता है: इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग को उच्च परिशुद्धता परिशोधन की आवश्यकता होती है, और लेजर डीऑक्सीडेशन विशेष रूप से उपयुक्त है।इष्टतम विद्युत संपर्क सुनिश्चित करने के लिए बोर्ड को टांका लगाने से पहले घटक पिन को पूरी तरह से डीऑक्सीडाइज़ किया जाना चाहिए और परिशोधन प्रक्रिया के दौरान पिन क्षतिग्रस्त नहीं होने चाहिए।लेजर सफाई उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, और दक्षता बहुत अधिक है, और प्रत्येक सुई के लिए केवल एक लेजर विकिरण की आवश्यकता होती है।
परमाणु ऊर्जा प्लांट
लेजर सफाई प्रणालियों का उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में रिएक्टर पाइपों की सफाई में भी किया जाता है।यह रेडियोधर्मी धूल को सीधे हटाने के लिए रिएक्टर में एक उच्च-शक्ति लेजर बीम डालने के लिए एक ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करता है, और साफ की गई सामग्री को साफ करना आसान है।और क्योंकि यह दूर से संचालित होता है, इसलिए कर्मचारियों की सुरक्षा की गारंटी दी जा सकती है।
सारांश
आज का उन्नत विनिर्माण उद्योग अंतरराष्ट्रीय प्रतिस्पर्धा का शिखर बन गया है।लेजर निर्माण में एक उन्नत प्रणाली के रूप में, लेजर सफाई मशीन में औद्योगिक विकास में अनुप्रयोग मूल्य की काफी संभावनाएं हैं।लेजर सफाई तकनीक का जोरदार विकास आर्थिक और सामाजिक विकास के लिए बहुत महत्वपूर्ण रणनीतिक महत्व रखता है।