El principio básico de la eliminación del óxido del láser:
La clave para la efectividad de la eliminación de óxido láser no se encuentra en el óxido "ardiente", sino en su "efecto fotoacústico".
Absorción láser por la capa de óxido:Rust (Fe₂o₃, Fe₃o₄) tiene una alta tasa de absorción para láseres de longitudes de onda específicas (como la luz infrarroja de 1064 nm), mientras que el sustrato de metal limpio tiene una alta reflectividad.
Conversión de energía rápida: Después de absorber instantáneamente alta energía, la capa de óxido experimenta un rápido aumento de la temperatura, vibración, vaporización y transformación en plasma.
Exfoliación instantánea: Estos materiales calentados y en expansión generan ondas de choque que "se extienden" o exfolian la capa de óxido de la superficie. Sin embargo, el sustrato refleja la mayor parte de la energía, permaneciendo en gran medida sin daños.
En - Análisis de profundidad: tipos de óxido y compatibilidad con láser
1. Óxido rojo (Fe₂o₃)
Características: Flojo y poroso, típicamente ubicado en la superficie del material ("óxido flotante"). Tiene un vínculo débil con el sustrato.
Dificultad de limpieza: Fácil.
Razón: Su estructura suelta permite que la energía láser penetre fácilmente y la elimine rápidamente. Incluso los láseres con baja densidad de energía pueden eliminarlo de manera efectiva.
2. Rust Negro (Fe₃o₄)
Características:Denso, duro y estable, típicamente indicando que la oxidación ha penetrado profundamente en el sustrato y está fuertemente unido a él. A menudo es el producto de una oxidación adicional o una larga corrosión de término - de óxido rojo en condiciones específicas.
Dificultad de limpieza: Extremadamente difícil.
Razón:
Densidad:La estructura densa dificulta que el láser penetre y la elimine por completo de una vez.
Adhesión: Fuertemente unido al sustrato, lo que requiere mayores densidades de energía para romper este vínculo.
Problema de profundidad: El óxido negro a menudo ha "enraizado" profundamente en el sustrato. Como tecnología de tratamiento de superficie, el tratamiento con láser tiene una profundidad de acción limitada. Incluso si la superficie se limpia, el óxido de hierro en el interior puede reaparecer en la superficie poco después, formando un nuevo óxido.
Elegir un tipo láser: Por qué los láseres "continuos" son inferiores a los láseres "pulsados"
Operación continua de láser: Continuamente genera energía, como un "hierro soldado" calentado continuamente.
Desventajas: El calor se acumula y realiza continuamente. Mientras elimina la óxido, se transfiere una gran cantidad de calor al sustrato metálico, causando sobrecalentamiento, deformación e incluso daños. Carece de la fuerza de impacto instantánea para eliminar el óxido negro firmemente unido.
Aplicaciones:Raramente usado para la eliminación de óxido de precisión, pero puede usarse para un área grande -, la eliminación de óxido grueso y suelto donde el daño del sustrato no es una preocupación.
Láser pulsado (elección principal)
Operación:Instantáneamente libera alta energía en pulsos extremadamente cortos (nanosegundos, picosegundos o incluso femtosegundo), como una frecuencia alta - de "martillo".
Ventajas:Cada pulso dura solo un corto tiempo, evitando que el calor se transfiera al sustrato, logrando "procesamiento de frío" y protegiendo el sustrato. Además, la densidad instantánea de alta potencia genera una poderosa onda de choque, eliminando efectivamente los contaminantes.
En los láseres pulsados, el patrón de punto (solo - modo/multi - mode) es crucial:
Láseres pulsados multimodo:
Lugar:La distribución de energía es desigual, con una forma "silla" o "plana - superior", y el punto es típicamente grande.
Densidad de energía:Relativamente bajo.
Aplicaciones:Ideal para limpiar contaminantes grandes y débilmente adherentes, como óxido de superficie (óxido rojo), pintura, recubrimientos y manchas de aceite. Costo altamente eficiente y relativamente bajo.
Láseres pulsados de modo --
Lugar:La energía tiene una distribución gaussiana perfecta (más brillante en el centro, disminuyendo hacia los bordes), lo que permite centrarse en un lugar extremadamente pequeño.
Densidad de energía:¡Extremadamente alto! Esto se debe a que la energía se concentra en un lugar muy pequeño.
Aplicaciones:Ideal para limpiar contaminantes obstinados.
Óxido rojo:Fácilmente eliminado.
Óxido negro:Con su densidad de energía extremadamente alta y potente potencia penetrante, los láseres pulsados de modo -- son el único tipo de láser capaz de eliminar el óxido negro. Pueden descomponer densas capas de óxido negro.
Sin embargo, tiene limitaciones:Incluso un láser de modo -} único - puede no ser capaz de eliminar completamente el óxido negro que ha penetrado profundamente en el sustrato. Puede limpiar la superficie de manera muy limpia y bellamente, pero no puede cambiar el estado oxidado del sustrato en el interior.
