まず、レーザー洗浄の原理工業用パイプラインは、石油、化学、その他の企業のパイプ、バルブ、パイプ継手などの管状施設で使用されています。 パイプは工業分野で広く使用されており、そしてパイプを使用するときパイプの内側の汚れの除去に注意を払わなければならない。 高圧水洗浄または豚技術処理の後、不動態化処理も必要です。 不動態化操作が完了した後、パイプラインは長期間酸化から守ることができる。 装置を稼働させ続けるために工業用洗浄が必要な場合があります。 最後の不動態化操作は重要であり、そしてパイプの腐食を遅くするために前の操作が完了した直後に不動態化を必要とする。
このレーザーは、高輝度、高指向性、高単色性および高コヒーレンスを有し、これは通常の光源には匹敵しない。 レーザの高輝度では、レンズで集束した後、焦点近くで数千万度、さらには数万度の温度が発生する可能性があります。 レーザーの高い指向性は、レーザーが長距離にわたって効率的に輸送されることを可能にする。 レーザーの単色性は非常に高く、波長は単一です。これは集束と波長選択に適しています。
レーザークリーニングは、そのクリーニングメカニズムによって2つのカテゴリに分類できます。 特定の波長のレーザーエネルギーに対して非常に異なる吸収係数を持つために、クリーンな基板（マザーとも呼ばれます）と表面の付着物（汚れ）を使用します。 。 表面に放射されたレーザーエネルギーは表面堆積物によって大部分吸収されるので、それは加熱または蒸発されて蒸発するか、または瞬間的に膨張し、表面上に形成された蒸気流によって駆動されて洗浄のために物体の表面から分離する。目的 基板はこの波長のレーザ光の吸収によって損傷を受けない。 このタイプのレーザー洗浄では、適切な波長を選択してレーザーエネルギーを制御することが、安全で効率的な洗浄の鍵となります。 他のタイプは、洗浄基材と表面付着物との間のレーザーエネルギー吸収係数の差に敏感でない、または基材がコーティングによって形成された酸性蒸気に敏感である、または有害物質が後に生成される洗浄方法である。コーティングは加熱されます。 。 この種の方法は、通常、洗浄される表面に衝撃を与えるために高出力、高繰り返し率のパルスレーザーを使用し、そしてビームの一部を音波に変換する。 音波が下側の硬い表面に当たった後、レーザーによって生成された近位部分と入射音波はわずかに爆発し、コーティングは粉砕され、粉末に圧縮され、そして真空ポンプによって除去されます。破損しています。
レーザー洗浄、機械的摩擦洗浄、液体固体衝撃洗浄、および高周波超音波洗浄などの従来の洗浄方法と比較して、レーザー洗浄は明らかな利点を有する。 それは、効率的、高速、低コスト、低熱負荷および基板への機械的負荷であり、洗浄は無害である。 廃棄物はリサイクルでき、環境汚染はありません。 安全で信頼性が高く、作業者の健康を損なうことはありません。 多機能、さまざまな違いを取り除くことができます厚さ、コーティングの組成が異なります。 洗浄プロセスの自動制御、遠隔遠隔洗浄を達成するのは簡単。
第二に、レーザークリーニングの方法
方法分析から、レーザ洗浄法は4種類の1レーザ乾式洗浄法、すなわちパルスレーザを用いた直接パルス放射除染法を有する。 ２レーザー＋液膜法、すなわち、最初に基板の表面上に液膜を堆積させ、そして次にレーザー照射で除染する。 ３レーザー＋不活性ガス法、すなわち、レーザーを照射しながら基板の表面に不活性ガスを吹き付け、表面から汚れが剥がれた場合は直ちにガスを吹き付けて表面に吹き付ける。表面が再汚染され酸化されるのを避けてください。 汚れがゆるんだ後、それは非腐食性の化学的方法できれいにされます。 現在、最初の3つの方法が一般的に使用されています。 4番目の方法は、石造りの遺物の洗浄にしかありません。
第三に、レーザー洗浄の応用
石の彫刻や高級石の芸術などの石の彫刻は、その非常に細かくて壊れやすい表面構造のため、レーザークリーニング技術の最も初期の用途となっています。 石造りの遺物の表面から汚れを除去するためのレーザーの使用はその独特の利点を有することが分かった。 それは非常に正確に複雑な表面上のビームの動きをコントロールすることができて、アーティファクトストーンを傷つけずに汚れを取り除きます。 例えば、1992年9月に、国連テキストブック組織によって組織された世界文化遺産保護組織は、組織の20周年を記念して、そして非常に有名なイギリスのアミアン大聖堂を修復しました。 アミアン大聖堂の彫刻の西側にある聖母マリアの美しい大理石は、工学への鍵です。 ノートルダム大聖堂の1年間のメンテナンスプロジェクトでは、メンテナンス担当者がレーザーを使用して、大理石の彫刻パターンを覆っている黒スケールの層を数mmの厚さで除去しました。 大理石の表面の元の色が反映され、それが絶妙な彫刻を再現しました。 栄光です。 たとえば、英国で最も重要な石彫刻コレクションの1つであるInsbrentierの石彫刻は、レーザークリーニングされており、同じ効果があります。 図1は、14世紀半ばにシュテファン大聖堂の石の彫刻を関節式アームを備えたYAGレーザーで清掃するオーストリアの文化遺物を示しています。
レーザー洗浄後の石の表面を電子顕微鏡で観察した。 レーザー洗浄後の石の構造は変化せず、そして洗浄される表面は損傷なしに滑らかで平らであることが分かった。 これは微粒子スプレー法（ブラスト法）で洗浄した表面とは全く異なります。
微粒子スプレー洗浄後の大理石の表面構造への損傷は、特に既存の硫酸塩スケールを有する大理石表面については避けられない。 電子顕微鏡による観察もまた、下層の岩石材料の特性がレーザー照射後に劣化も変質もしていないことを明らかにした。 現在、石灰をレーザーで洗浄する作業、大理石などの高級石材の表面は、新たな有望な事業プロジェクトとなっています。 石材の洗浄に加えて、レーザー洗浄は、ガラス、石英、金属、金型、歯、チップ、電極、磁気ヘッド、磁気ディスクおよび様々なマイクロエレクトロニクス製品の洗浄に良好な効果を有する。 応用。
第四に、レーザー洗浄効果分析
さらに、業界ではレーザーを使用して定期的に金型を清掃し、製品の品質を保証しています。 以下は、オフラインブラストクリーニングおよびドライアイスクリーニング装置と比較したレーザークリーニングの経済的利点を説明するためのタイヤ型のレーザークリーニングの例である。 レーザー洗浄技術は明らかな利点、迅速な洗浄、低い労働力、磨耗がなく、そして操作者に危険がない。 しかし、設備への初期投資は比較的高く、30万ドルから60万ドルに達します。 したがって、工場は現金返済計画を立てる必要があります。 典型的なJETレーザーシステムプラントは18か月以内に投資回収を達成することができます。 より短い加硫休止時間、低い人件費、より少ない金型摩耗およびより低い製造コストは潜在的な利点である。 たとえば、1日の生産量が20,000タイヤの機械では、1日に1回8台の加硫機（16モジュール）で清掃する必要があります。 1シフトにつき3つの加硫機が清掃されるか、毎日9つの加硫機が清掃されると想定されます（一部の工場では2回清掃）オフラインで清掃するには、フレンドシップゲーム機から2つの金型を取り外します。 約15時間の運用と10時間の停止時間がかかります。 2つの半型がレーザーで洗浄される場合、03時間の運転と3時間の休止時間が必要です。 加硫剤を洗浄すると、14時間の運転と7時間の停止時間を節約できます。 また、金型工場での清掃回数は10回（5セットの友情硫黄機器）と5回のオフライン清掃だけで、1日当たり70時間の運転時間と35時間のダウンタイムで大きな利益を得ることができます。 年間320日の稼働日は、年間22,400時間と11,200時間の操作数を増やすことができます。
レーザー洗浄装置の修理および保守の費用も考慮に入れるべきです。 レーザーミラーを清掃し、フィルターに付着した残留物を除去するには、装置を1週間に30分間維持し、4週間に1回主要部品を60分間修理する必要があります。 。 ユニットは定期的にメンテナンスされており、レーザーシステムは製造元の要件に従って6ヶ月ごとに動作します。 ほとんどの機械部品は10年以上にわたってレーザーフレームと同じ寿命を持ち、一部のレーザー部品は約3000時間の使用後に交換が必要です。 これらの部品は、定期的な予防保守の間に現場で交換できます。 消耗品の交換や一般的なスペアパーツの提供など、レーザーユニットとその1年間の保証は、最終的に1時間あたり約4ドルから8ドルかかります。 製造元がリモートサービスを提供できるように、すべてのデバイスにモデム（変調器）が装備されています。
上記の要因に基づいて、レーザー洗浄技術の全体的な経済的利益は非常に重要です。
V.結論
レーザー加工および切断工程は長年にわたって行われてきたが、表面のレーザー洗浄は比較的若い技術である。 このプロセスではすべての有機材料が除去されますが（チューインガムの除去など）、産業用洗浄におけるその使用は最近になって始まったばかりです。 レーザの開発およびレーザ洗浄技術の継続的な改善により、様々な洗浄分野においてますます多くの用途が得られると考えられている。
