近年、科学と技術の急速な発展に伴い、従来の産業用洗浄技術は、高効率と高い清浄度基準の現在の要件を満たすことができなくなりました。 レーザー技術の成熟した発展に伴い、多くの研究機関や研究者は、さまざまな材料表面の洗浄におけるレーザー洗浄技術の応用を精力的に研究し始めており、さまざまな実用化評価を通じて、優れた洗浄効果も達成しており、あらゆる分野で産業用レーザー洗浄を普及させ、応用するための新しい方法です。
レーザー洗浄技術は、かつて「リーダー」洗浄プロセスとして知られていました。 この新しい高度な技術は長い間利用できませんでしたが、その独自の技術的利点と高品質の操作性能により、顧客や企業から高く評価されています。 近年、レーザー洗浄技術は、次の 5 つの主流のレーザー洗浄アプリケーションで広く使用されています。
1. 電力産業
1.1 送電線の異物除去
一部の送電線は伝送距離が長く、通過する地域の複雑な環境により、鳥の糞、凧の糸、ビニール袋などのがれきが送電線に付着することは避けられません。送電の安定性に影響を与えるだけでなく、深刻な潜在的な安全上の問題もあります。 従来の清掃方法は、停電後に保守担当者が高電圧鉄塔に登った後、手動で高圧電力鉄塔を清掃することでした。 ピーク電力消費地域では、停電は大きな経済的損失を引き起こし、手動操作は安全ではありません。
近年では、レーザー洗浄モジュールと UAV の組み合わせがより一般的になっています。これは、UAV の変位の柔軟な操作とレーザービームの優れた指向性の利点を利用して、不純物を除去するリモートレーザーアブレーションの洗浄操作を実現することです。 この種のレーザー洗浄方法は、電線やその他の電力機器の材料マトリックスを損傷せず、複雑な成分を含む汚染物質に対して良好な除去効果があり、ポイントツーポイント操作も実現できます。洗浄効率は高くなります。
1.2 絶縁体と絶縁ナイフのクリーニング
絶縁体は、電力業界で広く使用されている絶縁デバイスであり、通電導体の重要なコンポーネントです。 日常生活の延長に伴い、環境中の粉塵などの汚染物質が絶え間なく絶縁体の表面に付着し、絶縁性能が低下し、重大な場合には回路のフラッシュオーバー事故につながる可能性があります。 レーザー洗浄装置に基づく 2 次元ガルバノメーター スキャン システムは、絶縁体表面の汚染物質を正確に除去できます。これは、手動ブラシやウォーター ジェット洗浄方法よりもはるかに安全で信頼性が高くなります。
絶縁ナイフスイッチの場合、その表面は空気に長時間さらされると錆びやすく酸化しやすく、送電損失が大幅に増加します。 レーザー洗浄技術を利用することで、表面の金属酸化物不純物を短時間で除去し、作業員の安全確保を前提とした効率的な洗浄作業を実現します。
2. 航空宇宙産業
2.1 航空機シェル表面のレーザー洗浄と塗装除去
民間旅客機の多数の飛行により、胴体保護層の摩耗も増加します。 塗料は経年劣化、ひび割れ、または剥がれ落ちる可能性があるため、元の塗料層を定期的に洗浄して再コーティングする必要があります。 表面塗料の従来の機械的洗浄は、効率が低く、材料マトリックスに大きな損傷を与え、化学洗浄による過度の環境汚染を引き起こします。 対照的に、レーザー洗浄技術は、条件付きのレーザー出力と検流計の動作周波数により、プライマーを保持しながら古い塗料を選択的に除去でき、塗料除去効率が高く、環境汚染がほとんどありません。
2.2 航空エンジンブレードのメンテナンスと再生
航空エンジンのタービンブレードの表面には、極限環境での耐熱性を向上させるために遮熱コーティングが施されています。 しかし、長く使っているとどうしても脱落したり故障したりします。 遮熱コーティングは主に超合金結合層とジルコニアセラミック表面で構成されており、コーティングと基材の間の結合強度が非常に高いため、従来の方法で迅速に除去することは困難です。 パルスレーザー洗浄技術による航空エンジンガイドベーンの洗浄と再生は、エンジンブレードの選択された領域の古いコーティングを正確かつ効率的に除去できるだけでなく、基板への損傷もほとんどありません。 レーザー洗浄後、ガイドベーンを直接再装備して断熱コーティングを使用することができ、このリンクでの生産コストと資源の浪費を効果的に削減します。
3. 古代遺物の保護
その長い歴史により、古代遺跡の表面には除去が困難な汚染物質が付着しています。 貴重な文化財（青銅器、金銀器など）の表面の老化層は、本来の機械的強度や弾力性を失っています。 伝統的な洗浄方法は、文化財の表面に非常に簡単に傷をつけてしまいます。 現在、レーザー洗浄は業界で広く使用されており、従来の方法に取って代わります。 一般に、金属表面のさまざまな種類の汚染物質を吸収し、マトリックスから脱落させるために、さまざまなパラメーターを備えた YAG レーザーが選択されます。 マトリックス自体はレーザーのエネルギーを吸収せず、文化遺物マトリックスの材料を損傷しません。 文化財の本来の光沢と質感を効果的に復元します。
4. 金属の塗装剥がし、サビ取り
現在、この分野でのレーザー洗浄の応用は、現在の洗浄生産のホットスポットに属しています。 適切なパラメータを持つレーザーを選択することにより、金属材料の表面の構造が変化し、レーザーの錆除去後に酸化物の層が生成されます。 酸化物は、材料自体がさらに錆びるのを防ぐことができ、洗浄効果を達成するだけでなく、金属の寿命をさらに延ばします。 一石二鳥とも言えます。
注目すべきは、新エネルギー リチウム電池の製造において、両方とも金属材料である正と負の電池電極の洗浄産業市場がますます人気を集めていることです。 リチウム電池の製造工程では、電極ラグを溶接する前に、溶接する領域のコーティングをきれいにする必要があります。 消耗品を交換するために、従来の機械式スクレーパーでペースト領域をこすり落とし、レーザー クリーニングとほこりのない布で拭く作業はすべて、定期的に停止する必要があります。 同時に、スクレーパーの摩耗も電極基板を傷つけやすく、洗浄精度と製品歩留まりを低下させます。
上記の処理の問題点を考慮して、中国のレーザー企業は近年、この技術的ブレークスルーを達成しました.HGLASERは、フォイルの損傷とコーティング残留物のないという重要なパラメーター値をうまく捉えることに成功しました。リチウム電池の負極、中央の導電性集電体を露出させます (下の図を参照)。この新しいタイプのレーザー プロセスは、導電性集電体流体とマトリックス材料にほとんど無視できるほどの損失を引き起こします。 また、ピュアレーザー洗浄方式により、洗浄サイズの異なる製品にも対応できるため、コスト削減と効率化が図れます。
レーザー洗浄機
HGLASER 正極および負極レーザー洗浄のサンプル描画
5. 工業生産金型表面除染
レーザー洗浄技術は、金型製造業界でもかけがえのない役割を果たしています。 例えば、ゴム製のタイヤ金型は寿命が長いため、その表面に大量の汚染物質が付着し、生産精度に大きな影響を与えます。 この種の金型には、通常、細かい線が多く、角が複数あります。 従来のブラッシングとクリーニングでは、完全に除去することは困難です。 レーザー技術を使用すると、タイヤ金型の表面を「グリーン」にきれいにすることができます。元の金型の痕跡を傷つけず、生産に入る前に繰り返し掃除することができます。
現在、レーザー洗浄技術は、金型やその他の容器製造業界でも広く使用されています。 相対的に言えば、生産精度に対する要求が高い企業ほど、金型洗浄に対する要求が厳しくなります。 したがって、それらのほとんどは、洗浄操作にレーザー洗浄技術も使用しています。
現在、HGLASER と多くの中国のレーザー企業大手との協力はますます緊密になっており、HGLASER によって製造されたレーザー洗浄装置は、世界で多数の独自に革新された製品技術特許も取得しています。 近い将来、レーザー洗浄技術も世界トップレベルに押し上げることができると考えられています。
HGTECH について: HGTECH は、中国におけるレーザー産業応用のパイオニアでありリーダーであり、世界的なレーザー加工ソリューションの権威あるプロバイダーです。 私たちは、インテリジェントな製造のための全体的なソリューションを提供するために、レーザーインテリジェント機器、測定および自動化生産ライン、およびスマートファクトリー構築を包括的に配置しました。
