1. विज्ञान और प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, लेजर तकनीक का उपयोग लोगों के उत्पादन और जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में तेजी से किया गया है। सुपरमार्केट बार कोड से, लेजर प्रिंटर से लेजर सौंदर्य, मायोपिया का उपचार, और परिचित हो गए हैं। औद्योगिक उत्पादन के लिए लेजर उपकरणों की कटाई, ड्रिलिंग और वेल्डिंग कई लोगों को भी पता है। हालांकि, लोग अभी भी सफाई उद्योग में लेजर उपकरणों के आवेदन से परिचित नहीं हैं और समझते हैं। लेजर क्लीनिंग तकनीक एक नई प्रकार की सफाई तकनीक है जो पिछले 10 वर्षों में तेजी से विकसित हुई है। इसने धीरे-धीरे कई क्षेत्रों में पारंपरिक सफाई प्रक्रियाओं को अपने फायदे और अप्रासंगिकता से बदल दिया है। लेजर उपकरणों को नीचे साफ क्यों किया जा सकता है? सफाई के लिए क्या इस्तेमाल किया जा सकता है? सफाई दक्षता कितनी प्रभावी है? संक्षिप्त परिचय दें।
2. लेजर और सफाई
पारंपरिक सफाई उद्योग में सफाई के तरीकों की एक किस्म है, ज्यादातर सफाई के लिए रासायनिक एजेंटों और यांत्रिक तरीकों का उपयोग करते हैं। चीन में तेजी से कड़े पर्यावरण संरक्षण नियमों के तहत, और लोगों की पर्यावरण संरक्षण और सुरक्षा के प्रति बढ़ती जागरूकता, औद्योगिक उत्पादन और सफाई में इस्तेमाल किए जा सकने वाले रसायनों के प्रकार कम से कम होते जाएंगे। एक क्लीनर और गैर-इनवेसिव सफाई विधि कैसे ढूंढें एक समस्या है जिस पर हमें विचार करना होगा। लेजर सफाई की विशेषता गैर-अपघर्षक, गैर-संपर्क, गैर-थर्मल प्रभाव और विभिन्न सामग्रियों के लिए उपयुक्त वस्तुओं द्वारा होती है, और इसे सबसे विश्वसनीय और सबसे प्रभावी समाधान माना जाता है। उसी समय, लेजर सफाई उन समस्याओं को हल कर सकती है जिन्हें पारंपरिक सफाई विधियों का उपयोग करके हल नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब वर्कपीस की सतह में उप-माइक्रोन-आकार के दूषित कण होते हैं, तो ये कण कसकर चिपक जाते हैं, और पारंपरिक सफाई के तरीके इसे नहीं हटा सकते हैं। वर्कपीस की सतह पर नैनो-लेजर के साथ सफाई बहुत प्रभावी है। इसके अलावा, चूंकि लेजर का उपयोग संपर्क के बिना वर्कपीस को साफ करने के लिए किया जाता है, यह सटीक वर्कपीस या उसके ठीक हिस्सों को साफ करने के लिए सुरक्षित है, और इसकी सटीकता सुनिश्चित की जा सकती है। इसलिए, सफाई उद्योग में लेजर सफाई के अद्वितीय फायदे हैं।
सफाई के लिए लेजर का उपयोग क्यों किया जा सकता है? क्यों साफ की जा रही वस्तु के लिए हानिकारक नहीं है? पहले लेजर की प्रकृति को समझें। सरल शब्दों में, लेज़र हमारे साथ जाने वाले प्रकाश (दृश्य और अदृश्य प्रकाश) से अलग नहीं है, लेकिन लेज़र एक ही दिशा में प्रकाश को केंद्रित करने के लिए गुंजयमान गुहा का उपयोग करता है और इसमें सरल तरंग दैर्ध्य, समन्वय, आदि होते हैं। प्रदर्शन बेहतर है, इसलिए सैद्धांतिक रूप से प्रकाश के सभी तरंग दैर्ध्य का उपयोग लेजर बनाने के लिए किया जा सकता है, लेकिन वास्तव में यह कुछ मीडिया द्वारा सीमित है जो उत्साहित हो सकता है, इसलिए लेजर स्रोत जो औद्योगिक उत्पादन के लिए स्थिर और उपयुक्त उत्पादन कर सकते हैं, काफी सीमित हैं। संभवतः व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एन डी हैं: YAG लेज़रों, CO2 लेज़रों और excimer लेज़रों। चूंकि एनडी: YAG लेजर ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन के माध्यम से औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है, उनका उपयोग लेजर सफाई में भी किया जाता है।
3. लेजर सतह की सफाई के फायदे
पारंपरिक सफाई विधियों जैसे कि यांत्रिक घर्षण सफाई, रासायनिक संक्षारण सफाई, तरल ठोस मजबूत सफाई और उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक सफाई के साथ तुलना में लेजर सफाई के स्पष्ट लाभ हैं।
3.1 लेजर सफाई एक "हरी" सफाई विधि है। इसमें किसी भी रसायन या सफाई तरल पदार्थ के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है। साफ किया हुआ कचरा मूल रूप से ठोस पाउडर होता है, जो आकार में छोटा होता है, स्टोर करने के लिए आसान, रिसाइकिल होता है और रासायनिक सफाई से आसानी से साफ किया जा सकता है। 3.2 से पर्यावरणीय प्रदूषण की समस्याएँ। पारंपरिक सफाई विधियां अक्सर सफाई से संपर्क करती हैं। सफाई वस्तु की सतह पर यांत्रिक बल होता है। क्षतिग्रस्त वस्तु की सतह या सफाई का माध्यम वस्तु की सतह की सफाई करता है और हटाया नहीं जा सकता। इन समस्याओं को हल करने के लिए उप-प्रदूषण, गैर-अपघर्षक और गैर-संपर्क लेजर सफाई; 3.3 लेजर को ऑप्टिकल फाइबर, और रोबोट और रोबोट के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है, जिससे लंबी दूरी के ऑपरेशन को प्राप्त करने के लिए, पारंपरिक तरीके से सफाई की जा सके, जो कि साइट तक पहुँचने में आसान नहीं है, इसका उपयोग कुछ खतरनाक स्थानों में किया जा सकता है ताकि सुरक्षा सुनिश्चित की जा सके कर्मियों; ३.४ लेजर सफाई, सफाई को प्राप्त करने के लिए विभिन्न सामग्रियों की सतह पर विभिन्न प्रकार के संदूषकों को हटा सकती है जो पारंपरिक सफाई प्राप्त नहीं कर सकती है। इसके अलावा, यह सामग्री की सतह को नुकसान पहुंचाए बिना सामग्री की सतह पर भी चुनिंदा रूप से सफाई कर सकता है। 3.5 लेजर सफाई में उच्च दक्षता है और समय की बचत होती है। 3.6 हालांकि पिछले एक बार के निवेश में लेज़र क्लीनिंग सिस्टम अधिक है, इसे साफ़ किया जाता है। सिस्टम का लंबे समय तक उपयोग किया जा सकता है, और चलने की लागत कम है। एक उदाहरण के रूप में क्वांटल के LASERLASTE को लें, प्रति घंटे की परिचालन लागत केवल 1 यूरो है, और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसे आसानी से स्वचालित किया जा सकता है।
लेजर सतह की सफाई का सिद्धांत
स्पंदित एनडी: YAG लेजर सफाई प्रक्रिया लेजर द्वारा उत्पन्न प्रकाश दालों की विशेषताओं पर निर्भर करती है, जो उच्च-तीव्रता वाले बीम, शॉर्ट-पल्स लेजर, और संदूषण परत के बीच बातचीत के कारण फोटोफिजिकल प्रतिक्रिया पर आधारित होती है। भौतिक सिद्धांत को इस प्रकार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:
ए) लेजर द्वारा उत्सर्जित लेजर बीम को सतह पर संदूषण परत द्वारा अवशोषित किया जाता है। ख) बड़ी ऊर्जा का अवशोषण तेजी से फैलने वाले प्लाज्मा (अत्यधिक आयनीकृत अस्थिर गैस) बनाता है, जो सदमे की लहरें पैदा करता है। ग) Shockwaves दूषित और दूषित पदार्थों को हटा दें। घ) गर्मी के निर्माण से बचने के लिए प्रकाश नाड़ी की चौड़ाई काफी कम होनी चाहिए जो उपचारित सतह को नुकसान पहुंचा सकती है। ई) प्रयोगों से पता चलता है कि जब धातु की सतह पर एक ऑक्साइड मौजूद होता है, तो धातु की सतह पर प्लाज्मा उत्पन्न होता है।
प्लाज्मा केवल तभी उत्पन्न होता है जब ऊर्जा घनत्व दहलीज के ऊपर होता है, जो दूषित परत या ऑक्साइड परत पर निर्भर करता है। आधार सामग्री की प्रभावी सफाई के लिए यह सीमा प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण है। प्लाज्मा की उपस्थिति के लिए एक दूसरी सीमा है। यदि ऊर्जा घनत्व इस सीमा से अधिक है, तो आधार सामग्री नष्ट हो जाएगी। सब्सट्रेट सामग्री की प्रभावी सफाई सुनिश्चित करने के लिए, लेजर मापदंडों को शर्तों के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए ताकि प्रकाश पल्स की ऊर्जा घनत्व दो थ्रेसहोल्ड के बीच कड़ाई से हो।
प्रत्येक लेजर पल्स संदूषण परत की एक निश्चित मोटाई को हटा देता है। यदि संदूषण की परत मोटी है, तो सफाई के लिए कई दालों की आवश्यकता होती है। सतह को साफ करने के लिए आवश्यक दालों की संख्या सतह के संदूषण की डिग्री पर निर्भर करती है। दो थ्रेसहोल्ड द्वारा उत्पादित एक महत्वपूर्ण परिणाम सफाई का आत्म-नियंत्रण है। पहले थ्रेसहोल्ड के ऊपर एक ऊर्जा घनत्व के साथ हल्की दालों हमेशा सब्सट्रेट सामग्री तक पहुंचने तक दूषित पदार्थों को हटा देगी। हालांकि, क्योंकि इसकी ऊर्जा घनत्व आधार सामग्री की क्षति सीमा से कम है, इसलिए आधार क्षतिग्रस्त नहीं है।
5. लेजर सफाई का व्यावहारिक अनुप्रयोग
लेजर सफाई का उपयोग न केवल कार्बनिक संदूषकों को साफ करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि अकार्बनिक सामग्रियों को साफ करने के लिए भी किया जा सकता है, जिसमें धातु जंग, धातु के कण और धूल शामिल हैं। निम्नलिखित कुछ व्यावहारिक अनुप्रयोगों का वर्णन करता है। इन प्रौद्योगिकियों को बहुत परिपक्व किया गया है और व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
5.1 मोल्ड सफाई:
हर साल, दुनिया में टायर निर्माता सैकड़ों लाखों टायरों का निर्माण करते हैं, और उत्पादन प्रक्रिया में टायर मोल्ड को जल्दी और मज़बूती से डाउनटाइम को बचाने के लिए साफ किया जाना चाहिए। पारंपरिक सफाई विधियों में सैंडब्लास्टिंग, अल्ट्रासोनिक या कार्बन डाइऑक्साइड सफाई शामिल है, लेकिन इन विधियों को आमतौर पर कई घंटों के लिए गर्म मोल्ड में ठंडा करना पड़ता है, फिर सफाई के लिए सफाई उपकरण में चले जाते हैं, सफाई में लंबा समय लगता है, और उपकरणों की सटीकता को नुकसान पहुंचाने में आसान है मोल्ड रासायनिक सॉल्वैंट्स और शोर भी सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण जैसी समस्याओं का कारण बन सकता है। लेजर सफाई विधियों का उपयोग, क्योंकि ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके लेजर को प्रेषित किया जा सकता है, इसलिए यह उपयोग में बहुत लचीला है; क्योंकि लेजर सफाई विधि का उपयोग ऑप्टिकल फाइबर को मरने के अंधे कोने से जोड़ने के लिए किया जा सकता है या भागों को साफ करने के लिए साफ करना मुश्किल है, इसलिए उपयोग करना आसान है; रबर और गैसीकरण के कारण, कोई भी विषैली गैस उत्पन्न नहीं होगी, जो काम के माहौल की सुरक्षा को प्रभावित करेगी। यूरोप और अमेरिका में टायर इंडस्ट्री में लेजर क्लीनिंग टायर मोल्ड्स की तकनीक को व्यापक रूप से अपनाया गया है। हालांकि प्रारंभिक निवेश लागत अधिक है, अतिरिक्त समय की बचत, मोल्ड क्षति से बचने, सुरक्षा कार्य करने और कच्चे माल को बचाने में प्राप्त लाभ जल्दी से ठीक हो सकते हैं। क्वांटल कॉरपोरेशन के LASERLASTE लेजर क्लीनिंग सिस्टम के अनुसार, शंघाई शुआंगकिन ट्रकिंग टायर कंपनी की उत्पादन लाइन पर आयोजित सफाई परीक्षण ने दिखाया कि बड़े आकार के ट्रक टायर के मोल्ड को केवल 2 घंटे में ऑनलाइन साफ किया जा सकता है। पारंपरिक सफाई विधियों की तुलना में, आर्थिक लाभ स्पष्ट हैं।
स्वच्छता सुनिश्चित करने के लिए खाद्य उद्योग के सांचों पर एंटी-चिपकने वाली लोचदार फिल्म परत को नियमित रूप से प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होती है। रसायनों के बिना लेजर सफाई का उपयोग भी विशेष रूप से इस अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त है।
5.2 हथियार उपकरण सफाई:
हथियार रखरखाव में लेजर सफाई तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेजर सफाई प्रणाली का उपयोग जंग और प्रदूषकों को कुशलतापूर्वक और जल्दी से हटा सकता है, और स्वचालित सफाई प्राप्त करने के लिए सफाई साइटों का चयन कर सकता है। लेजर सफाई का उपयोग न केवल रासायनिक सफाई प्रक्रिया की तुलना में स्वच्छता की एक उच्च डिग्री है, बल्कि वस्तु की सतह को भी कम नुकसान पहुंचाता है। क्वांटल के LASERLASTE भी सतह की ताकत और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के लिए विभिन्न मापदंडों को निर्धारित करके धातु की वस्तुओं की सतह पर एक घने ऑक्साइड सुरक्षात्मक फिल्म या पिघला हुआ धातु परत बना सकते हैं। लेजर द्वारा समाप्त किया गया कचरा पर्यावरण को पर्याप्त रूप से प्रदूषित नहीं करता है और इसे दूर से भी संचालित किया जा सकता है, जो ऑपरेटरों को स्वास्थ्य क्षति को प्रभावी ढंग से कम करता है।
5.3 विमान पेंट हटाने:
यूरोपीय लेजर सफाई प्रणाली लंबे समय से विमानन उद्योग में इस्तेमाल की गई है। विमान की सतह एक निश्चित अवधि के बाद फिर से रंग जाएगी, लेकिन पेंटिंग से पहले मूल पेंट को पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए। पेंट के यांत्रिक हटाने की पारंपरिक विधि से विमान की धातु की सतह को नुकसान होने की संभावना है, जिससे सुरक्षित उड़ान के लिए छिपे हुए खतरे हो सकते हैं। यदि कई लेजर सफाई प्रणालियों का उपयोग किया जाता है, तो ए 320 एयरबस की सतह पर पेंट को धातु की सतह को नुकसान पहुंचाए बिना दो दिनों के भीतर पूरी तरह से हटाया जा सकता है।
5.4 इमारतों की बाहरी दीवारों की सफाई:
चीन की अर्थव्यवस्था के तेजी से विकास के साथ, अधिक से अधिक गगनचुंबी इमारतों की स्थापना की गई है, और इमारतों की बाहरी दीवारों की सफाई की समस्या तेजी से प्रमुख हो गई है। LASERLASTE लेजर सफाई प्रणाली ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से इमारतों की बाहरी दीवारों की अच्छी सफाई प्रदान करती है, जिसकी लंबाई 70 मीटर तक होती है। समाधान यह है कि यह विभिन्न प्रकार के पत्थर, धातु और कांच पर विभिन्न प्रदूषकों को प्रभावी ढंग से साफ कर सकता है, और पारंपरिक सफाई की तुलना में बहुत अधिक कुशल है। यह इमारतों में विभिन्न प्रकार के पत्थर पर काले धब्बे और धब्बे भी हटा सकता है। LASERLASTE लेज़र क्लीनिंग सिस्टम, Songshan माउंटेन में शाओलिन टेम्पल में इमारतों और पत्थर के स्मारकों पर सफाई के प्रयोगों से संकेत मिलता है कि प्राचीन इमारतों की उपस्थिति को बचाने के लिए लेज़र क्लीनिंग का उपयोग बहुत प्रभावी है।
5.5 इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में सफाई
इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग ऑक्साइड को हटाने के लिए लेजर का उपयोग करता है: इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग को उच्च परिशुद्धता परिशोधन की आवश्यकता होती है, जो विशेष रूप से लेजर डीऑक्सिडेशन के लिए उपयुक्त है। बोर्ड को टांका लगाने से पहले, इष्टतम विद्युत संपर्क सुनिश्चित करने के लिए घटक पिन को पूरी तरह से डी-ऑक्सीकृत किया जाना चाहिए। परिशोधन प्रक्रिया के दौरान पिन क्षतिग्रस्त नहीं होनी चाहिए। लेजर सफाई उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, और दक्षता बहुत अधिक है। एक पिन के लिए केवल एक लेजर बीम की जरूरत होती है।
5.6 प्रेसिजन मशीनरी उद्योग में डी-एस्टर सफाई:
परिशुद्धता मशीनरी उद्योग को अक्सर रासायनिक तरीकों से स्नेहन और विरोधी जंग के लिए इस्तेमाल होने वाले एस्टर और खनिज तेलों को हटाने की आवश्यकता होती है, जबकि रासायनिक सफाई में अक्सर अवशेष भी होते हैं। लेजर deesterification भागों की सतह को नुकसान पहुँचाए बिना एस्टर और खनिज तेल को पूरी तरह से हटा सकता है। संदूकों को हटाने का काम सदमे की लहरों से होता है। भाग की सतह पर पतली ऑक्साइड परतों के विस्फोटक वाष्पीकरण से झटका तरंगें पैदा होती हैं जो यांत्रिक संपर्क के बजाय गंदगी को हटाने का कारण बनती हैं। एयरोस्पेस औद्योगिक मशीनरी भागों की सफाई में उपयोग के लिए सामग्री पूरी तरह से deesterified है। यांत्रिक भागों के मशीनिंग में तेल एस्टर को हटाने से लेजर द्वारा भी सफाई की जा सकती है।
5.7 रिएक्टर रिएक्टर पाइप सफाई:
परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के रिएक्टरों में पाइपलाइनों की सफाई के लिए भी लेजर सफाई प्रणाली का उपयोग किया जाता है। यह रिएक्टर में एक उच्च-शक्ति लेजर बीम को पेश करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करता है और सीधे रेडियोधर्मी धूल को हटा देता है। साफ की गई सामग्री को साफ करना आसान है। और क्योंकि यह एक लंबी दूरी की कार्रवाई है, कर्मचारियों की सुरक्षा सुनिश्चित की जा सकती है।
सारांश में, लेज़र क्लीनिंग कई क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जैसे ऑटोमोबाइल मैन्युफैक्चरिंग, सेमीकंडक्टर वेफर क्लीनिंग, प्रिसिजन पार्ट्स प्रोसेसिंग और मैन्युफैक्चरिंग, मिलिट्री इक्विपमेंट क्लीनिंग, एक्सटर्नल वील क्लीनिंग, कल्चरल रील्स प्रोटेक्शन, सर्किट बोर्ड क्लीनिंग, और प्रिसिजन पार्ट्स। प्रसंस्करण, निर्माण, लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले सफाई, चबाने वाली गम अवशेष और अन्य क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।
