レーザークリーニングこの技術では、高周波および高エネルギーのレーザー パルスを使用してワークピースの表面を照射します。コーティング層は集束されたレーザーエネルギーを瞬時に吸収するため、表面の油汚れ、錆び、コーティングを瞬時に蒸発または剥離し、表面付着物や表面コーティングを高速で効果的に除去できます。洗浄方法と動作時間の短いレーザー パルスは、適切なパラメータの下では金属基板に損傷を与えません。

原理:パルスNd:YAGレーザーの洗浄プロセスは、高強度ビーム、短パルスレーザー、汚染層の間の相互作用によって引き起こされる光物理反応に基づいて、レーザーによって生成される光パルスの特性に依存しています。 。

物理的原理は次のように要約できます。

1. レーザーによって放射されたビームは、処理される表面の汚染層によって吸収されます。

2. 大きなエネルギーを吸収すると、急速に膨張するプラズマ (高度に電離した不安定なガス) が形成され、衝撃波が発生します。

3. 衝撃波により汚染物質が破片となって除去されます。

4. 光パルス幅は、処理対象の表面に損傷を与える熱の蓄積を避けるために十分に短くなければなりません。

5. 実験によれば、金属表面に酸化物があると、金属表面にプラズマが発生します。

プラズマは、エネルギー密度がしきい値より高い場合にのみ生成されます。しきい値は、除去される汚染層または酸化物層によって異なります。この閾値効果は、基材の安全性を確保しながら効果的に洗浄するために非常に重要です。プラズマの出現には 2 番目の閾値があります。エネルギー密度がこの閾値を超えると、母材が破壊されます。基材の安全性を確保した上で効果的な洗浄を行うためには、光パルスのエネルギー密度が厳密に2つの閾値の間に収まるように、状況に応じてレーザーパラメータを調整する必要があります。

各レーザーパルスは、一定の厚さの汚染層を除去します。汚染層が比較的厚い場合、洗浄には複数のパルスが必要です。表面を洗浄するために必要なパルスの数は、表面の汚れの程度によって異なります。 2 つのしきい値によってもたらされる重要な結果は、洗浄の自己制御です。エネルギー密度が第 1 の閾値よりも高い光パルスは、基材に到達するまで汚染物質の侵入を防ぎます。しかし、そのエネルギー密度は基材の破壊閾値よりも低いため、基材は損傷を受けません。

Nd: YAG デバイスは材料処理に広く使用されています。レーザー穴あけ、溶接、熱処理、マーキング、書き込み、ダイナミックバランシングなどの加工用途に加え、微細加工の分野でも幅広く使用できます。特に大規模集積回路の処理において、その独特の利点が発揮されています。

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