従来の清掃業界では、主に化学薬品または機械的方法が使用されています。我が国の環境保護法規制がますます厳しくなり、環境保護と安全性に対する意識が高まるにつれ、工業生産における化学薬品の洗浄は徐々に欠点が見えてきており、レーザー洗浄に取って代わられることになるでしょう。レーザークリーニング研削不要、非接触、熱影響がないという特徴があり、さまざまな材質の対象物に適しており、最も信頼性が高く効果的なソリューションであると考えられています。

レーザー洗浄技術とは、高エネルギーのレーザー光をワーク表面に照射し、表面の汚れやサビ、塗装などを瞬時に蒸発・剥離させ、清浄な処理を実現する技術です。レーザーは、共振空洞を使用して光を同じ方向に集め、より単純な波長と優れた調整性能を備えていることを除いて、私たちの周囲の光 (可視光と不可視光) と何ら変わりはありません。そのため、理論的にはすべての波長を使用できます。レーザーは、わずかな光でも生成できますが、実際には励起できる媒体が少なく、安定して工業生産に適したレーザー光源を生成できるものは非常に限られています。 Nd:YAGレーザー、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザーなどが広く使われています。

レーザークリーニングのメカニズムは、主に、物体の表面の汚染物質がレーザーエネルギーを吸収した後、蒸発して揮発するか、粒子表面の吸着力に打ち勝つために瞬時に熱膨張して、汚染物質が除去されるという事実に基づいています。対象物の表面から剥離することができるため、洗浄の目的が達成されます。まとめると、大きく分けて「レーザー気化分解」「レーザー剥離」「汚れ粒子の熱膨張」「基板表面振動」「粒子振動」の4つとなります。レーザークリーニングは、多くの場合、複数のメカニズムの同時動作の結果として行われます。

多数の実験結果の分析によれば、レーザー洗浄メカニズムは、基板の表面付着物と熱物理的パラメーターの違いに応じて変化すると考えられています。表面アタッチメントと基材の熱物理パラメータが大きく異なる場合、レーザー洗浄メカニズムには、アブレーション蒸発、熱振動および熱衝撃メカニズム、レーザー洗浄ペイント層やゴム層などの音波振動メカニズムが含まれます。表面付着物と基材の熱物理的パラメータに大きな差がない場合、レーザー錆除去などのアブレーションおよび蒸発メカニズムが主に機能します。

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