Soňky ýyllarda lazer bilen arassalamak senagat önümçiligi ulgamynda ylmy-barlag işleriniň iň möhüm ugurlarynyň biri boldy, ylmy-barlag işleri prosesi, teoriýasyny, enjamlary we ulanylyşyny öz içine alýar. Senagat ulanylyşlarynda lazer bilen arassalamak tehnologiýasy köp sanly dürli substrat ýüzlerini ygtybarly arassalap, polat, alýumin, titan, aýna we kompozit materiallar ýaly zatlary arassalap bildi, ulanylyş pudaklary awiasiýa, awiasiýa, gämi gatnawy, ýokary tizlikli demir ýol, awtoulag, galyp, ýadro energiýasy we deňiz we beýleki pudaklary öz içine alýar.
1960-njy ýyllardan bäri ulanylýan lazer arassalaýyş tehnologiýasy gowy arassalaýyş täsiri, giň ulanylyş çägi, ýokary takyklyk, kontaktsyz we elýeterlilik ýaly artykmaçlyklara eýedir. Senagat önümçiliginde, önümçilikde we tehniki hyzmatda we beýleki ugurlarda giň ulanylyş mümkinçilikleri bar, däp bolan arassalaýyş usullarynyň bölekleýin ýa-da doly ornuny tutar we 21-nji asyryň iň geljegi uly ýaşyl arassalaýyş tehnologiýasyna öwrüler diýlip garaşylýar.
Lazer bilen arassalamak usuly
Lazer bilen arassalamak prosesi örän çylşyrymly bolup, dürli materiallary aýyrmak mehanizmlerini öz içine alýar, lazer bilen arassalamak usuly üçin arassalamak prosesi şol bir wagtyň özünde dürli mehanizmleri öz içine alyp biler, bu esasan lazer bilen materialyň arasyndaky özara täsire, şol sanda materialyň ýüzüniň ablýasiýasyna, parçalanmagyna, ionlaşmagyna, dargamagyna, eremegine, ýanmagyna, buglanmagyna, titremegine, püskürmegine, giňelmegine, kiçelmegine, partlamagyna, soyulmasyna, dökülmegine we beýleki fiziki we himiki üýtgeşmelere baglydyr.
Häzirki wagtda lazer bilen arassalamagyň adaty usullary esasan üçdür: lazer ablýasiýa arkaly arassalamak, suwuk plýonka kömegi bilen lazer bilen arassalamak we lazer şok tolkunlary bilen arassalamak usullary.
Lazer ablýasiýasyny arassalamak usuly
Esasy usulyýet mehanizmleri termal giňelme, buglanma, ablýasiýa we faza partlamasydyr. Lazer substratyň ýüzünden aýrylmaly materiala gönüden-göni täsir edýär we daşky gurşaw şertleri howa, seýrekleşdirilen gaz ýa-da wakuum bolup biler. Iş şertleri ýönekeý we dürli örtükleri, boýaglary, bölejikleri ýa-da hapalary aýyrmak üçin iň giňden ulanylýar. Aşakdaky diagrammada lazer ablýasiýa arassalamak usulynyň proses diagrammasy görkezilýär.
Lazer şöhlelenmesi materialyň ýüzüne düşende, substrat we arassalaýjy materiallar ilkinji termal giňelme bolup durýar. Arassalaýjy material bilen lazer täsirleşme wagtynyň artmagy bilen, eger temperatura arassalaýjy materialyň kawitasiýa bosagasyndan pes bolsa, arassalaýjy material diňe fiziki üýtgeme prosesini başdan geçirýär, arassalaýjy material bilen substratyň termal giňelme koeffisiýentiniň arasyndaky tapawut serhetde basyşa, arassalaýjy materialyň bükülmegine, substratyň ýüzünden ýyrtylmagyna, ýarylmagyna, mehaniki döwülmegine, titreme döwülmegine we ş.m. getirýär, arassalaýjy material reaktiv arkaly aýrylýar ýa-da substratyň ýüzünden aýrylýar.
Eger temperatura arassalaýjy materialyň gazlaşdyrma bosaga temperaturasyndan ýokary bolsa, iki ýagdaý bolar: 1) arassalaýjy materialyň ablýasiýa bosagasy substratdan az; 2) arassalaýjy materialyň ablýasiýa bosagasy substratdan uly.
Arassalaýjy materiallaryň bu iki ýagdaýy ereme, kawitasiýa we ablýasiýa we beýleki fiziki-himiki üýtgeşmelerdir, arassalamak mehanizmi has çylşyrymly, termal täsirlerden başga-da, arassalaýjy materiallaryň we substratlaryň arasyndaky molekulýar baglanyşygyň bozulmagy, arassalaýjy materiallaryň parçalanmagy ýa-da dargamagy, faza partlamasy, arassalaýjy materiallaryň gazlaşdyrylmagy, derrew ionlaşmasy we plazmanyň döremegi ýaly ýagdaýlary hem öz içine alyp biler.
(1)Suwuk plýonka kömegi bilen lazer bilen arassalamak
Usulyň mehanizmi, esasan, suwuk plýonka gaýnap, buglanma we titreme ýaly zatlardan ybaratdyr. Lazer ablýasiýa arassalamak prosesinde täsir basyşynyň ýetmezçiligini öwezini dolmak üçin degişli lazer tolkun uzynlygyny saýlamak zerurlygyny ulanmak, arassalamak üçin has kyn bolan käbir zatlary aýyrmak üçin ulanylyp bilner.
Aşakdaky suratda görkezilişi ýaly, arassalaýjy obýektiň ýüzüne suwuk plýonka (suw, etanol ýa-da beýleki suwuklyklar) öňünden örtülýär we soňra ony şöhlelendirmek üçin lazer ulanylýar. Suwuk plýonka lazer energiýasyny özüne siňdirip, suwuk gurşawyň güýçli partlamasyna, gaýnaýan suwuklygyň partlamasyna we ýokary tizlikde hereketine getirýär, energiýanyň ýüzüne arassalaýjy materiallaryň geçmegine getirýär, ýokary wagtlaýyn partlaýjy güýç ýüzüň hapaçylygyny aýyrmak we arassalamak maksadyna ýetmek üçin ýeterlikdir.
Suwuk plýonka kömekli lazer arassalamak usulynyň iki kemçiligi bar.
Çynlakaý proses we prosesi dolandyrmak kyn.
Suwuk plýonkanyň ulanylmagy sebäpli, arassalanandan soň substrat ýüzüniň himiki düzümini üýtgetmek we täze maddalary döretmek aňsat bolýar.
(1)Lazer şok tolkun görnüşindäki arassalamak usuly
Proses usuly we mehanizmi ilkinji ikisinden düýpgöter tapawutlanýar, mehanizm esasan şok tolkun güýjüni aýyrmakdan ybaratdyr, arassalaýjy obýektler esasan bölejiklerdir, esasan bölejikleri aýyrmak üçin (submikron ýa-da nanosölçegli). Proses talaplary örän berk, howany ionlaşdyrmak ukybyny üpjün etmek üçin, şeýle hem zarba güýjüniň bölejiklere täsiriniň ýeterlik derejede uly bolmagyny üpjün etmek üçin lazer bilen substratyň arasynda degişli aralygy saklamak üçin.
Lazer şok tolkunlaryny arassalamak prosesiniň shematiki diagrammasy aşakda görkezilen, lazer substrat ýüzüniň urulyş ugryna parallel bolýar we substrat degmeýär. Lazer fokusyny lazer çykyşyna golaý bölejigiň fokus nokadyna sazlamak üçin iş bölegini ýa-da lazer kellesini hereketlendiriň, howa ionlaşma hadysasy ýüze çykýar, netijede şok tolkunlary döreýär, şok tolkunlary sferiki giňelme çalt giňelýär we bölejigiň bilen degýänçä uzaldylýar. Şok tolkunynyň bölejigiň üstünden geçýän böleginiň momenti uzynlykdaky bölejigiň momentinden we bölejigiň ýelmeşme güýjünden uly bolanda, bölejigiň rulon bilen aýrylmagy mümkin.
Lazer bilen arassalamak tehnologiýasy
Lazer arassalaýyş mehanizmi, esasan, lazer energiýasyny siňdirenden soň obýektiň ýüzüne, ýa-da bugaryp, uçup gitmäge, ýa-da ýerüsti bölejikleriň adsorbsiýasyny ýeňip geçmek üçin derrew termal giňelmäge esaslanýar, şeýlelik bilen obýekt ýüzden aýrylýar we soňra arassalamak maksadyna ýetilýär.
Gysgaça aýdylanda: 1. lazer bugunyň parçalanmagy, 2. lazer bilen arassalamak, 3. hapa bölejikleriniň termiki giňelmegi, 4. substrat ýüzüniň titremesi we bölejikleriň titremesi dört tarapy
Adaty arassalamak prosesi bilen deňeşdirilende, lazer arassalamak tehnologiýasy aşakdaky aýratynlyklara eýedir.
1. Bu "guraky" arassalamakdyr, arassalaýjy ergin ýa-da başga himiki erginler ulanylmaýar we arassaçylyk himiki arassalamak prosesinden has ýokarydyr.
2. Hapa aýyrmagyň gerimi we ulanylýan substratyň diapazony örän giň we
3. Lazer prosesiniň parametrlerini düzgünleşdirmek arkaly, hapa maddalary netijeli aýyrmak esasynda substratyň ýüzüne zyýan ýetirip bilmez, ýüz täze ýaly gowy bolýar.
4. Lazer bilen arassalamak aňsatlyk bilen awtomatlaşdyrylan iş bolup biler.
5. Lazer bilen zyýansyzlandyryş enjamlaryny uzak wagtlap ulanyp bolýar, ulanyş çykdajylary az.
6. Lazer bilen arassalamak tehnologiýasy: ýaşyl: arassalamak prosesi, galyndylary aýyrmak berk poroşokdyr, kiçi ölçegli, saklamak aňsat, esasan daşky gurşawy hapalamaz.
1980-nji ýyllarda ýarymgeçiriji senagatynyň çalt ösüşi kremniý wafer maskasynyň ýüzünde hapa bölejiklere garşy arassalaýyş tehnologiýasynyň has ýokary talaplaryny öňe sürdi, esasy zat mikro bölejikleriň we substratyň arasyndaky uly adsorbsiýa güýjüniň hapalanmagyny ýeňip geçmekdir, däp bolan himiki arassalamak, mehaniki arassalamak, ultrases arassalamak usullary talaby kanagatlandyryp bilmeýär we lazer arassalamak şeýle hapalanma meselelerini çözüp bilýär, degişli ylmy barlaglar we ulanylyşlar çalt ösdürildi.
1987-nji ýylda lazer bilen arassalamak üçin ilkinji patent arzasy peýda boldy. 1990-njy ýyllarda Zapka lazer bilen arassalamak tehnologiýasyny ýarymgeçiriji önümçilik prosesine üstünlikli ulanyp, maskanyň ýüzünden mikro bölejikleri aýyrdy we senagat ulgamynda lazer bilen arassalamak tehnologiýasynyň irki ulanylyşyny amala aşyrdy. 1995-nji ýylda gözlegçiler uçaryň fýuzeleý boýagyny aýyrmak üçin 2 kW TEA-CO2 lazerini ulandylar.
XXI asyra girenden soň, ultra gysga impulsly lazerleriň ýokary tizlikli ösüşi bilen, ýerli we daşary ýurtly lazer arassalaýyş tehnologiýasynyň ylmy-barlaglary we ulanylyşy kem-kemden artdy, metal materiallaryň ýüzüne üns berildi, daşary ýurtlarda ulanylýan adaty ulanylyşlar uçaryň göwresiniň boýagyny aýyrmak, galyp ýüzüni ýagdan aýyrmak, hereketlendirijiniň içki uglerodyny aýyrmak we kebşirlemezden öň birleşmeleriň ýüzüni arassalamakdyr. ABŞ-nyň Edison Kebşirleme Instituty FG16 harby uçaryny lazer bilen arassalamakda, lazer güýji 1 kW bolanda, arassalamak möçberi minutda 2,36 sm3 boldy.
Öňdebaryjy kompozit bölekleriň lazer boýagyny aýyrmagyň ylmy-barlag işleriniň we ulanylyşynyň hem möhüm meseledigini aýtmak gerek. ABŞ-nyň Harby-deňiz güýçleriniň HG53, HG56 dikuçar perwanalarynyň we F16 söweş uçarynyň tekiz guýrugynyň we beýleki kompozit ýüzleriniň lazer boýagyny aýyrmagyň ulanylyşyny amala aşyrdy, Hytaý bolsa kompozit materiallary uçarlarda ulanmakda giç, şonuň üçin şeýle ylmy-barlag işleri esasan boş ýerde galýar.
Mundan başga-da, birleşdirijiň berkligini ýokarlandyrmak üçin ýelmeşmezden öň birleşmäniň CFRP kompozit ýüzüni işläp taýýarlamak üçin lazer arassalaýyş tehnologiýasyny ulanmak hem häzirki ylmy-barlag işleriniň esasy ugurlarynyň biridir. Lazer kompaniýasy ýeňil alýumin lehimli gapy çarçuwasynyň oksid plýonkasynyň ýüzüni arassalamak üçin süýümli lazer arassalaýyş enjamlaryny üpjün etmek maksady bilen Audi TT awtoulag önümçilik liniýasyna uýgunlaşdyryldy. Rolls G Royce UK titan aero-dwigatel bölekleriniň ýüzündäki oksid plýonkasyny arassalamak üçin lazer arassalaýyş usulyny ulandy.
Lazer bilen arassalamak tehnologiýasy soňky iki ýylyň dowamynda çalt depginde ösdi, lazer bilen arassalamak prosesiniň parametrleri we arassalamak mehanizmi, arassalamak obýektini öwrenmek ýa-da ylmy barlaglaryň ulanylyşy uly ösüş gazandy. Lazer bilen arassalamak tehnologiýasy köp sanly nazary barlaglardan soň, onuň ylmy barlaglarynyň esasy maksady ylmy barlaglaryň ulanylyşyna we geljegi uly netijeleriň ulanylyşyna yzygiderli gönükdirilendir. Geljekde medeni ýadygärlikleri we sungat eserlerini goramakda lazer bilen arassalamak tehnologiýasy has giňden ulanylar we onuň bazary örän giňdir. Ylmyň we tehnologiýanyň ösmegi bilen senagatda lazer bilen arassalamak tehnologiýasynyň ulanylyşy hakykata öwrülýär we ulanylyş çäkleri barha giňeýär.
“Maven” lazer awtomatlaşdyrma kompaniýasy 14 ýyl bäri lazer senagatyna ünsi jemleýär, biz lazer belliklemekde ýöriteleşýäris, bizde maşyn şkaf lazer arassalaýjy maşyn, arabaly gap lazer arassalaýjy maşyn, sumka lazer arassalaýjy maşyn we üçüsi bir ýerde lazer arassalaýjy maşyn bar, mundan başga-da, bizde lazer kebşirleýji maşyn, lazer kesiji maşyn we lazer bellik oýma maşyny hem bar, eger siz biziň maşynymyz bilen gyzyklanýan bolsaňyz, bizi yzarlap, biziň bilen habarlaşyp bilersiňiz.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 14-nji noýabry
