Jak działa laser?

SPIS TREŚCI:

  1. 1. Na czym polega metoda czyszczenia laserowego?
  2. 2. Ablacja w systemie laserowym
  3. 3. Parametry lasera gwarantujące efektywne usuwanie zabrudzeń
  4. 4. Lasery średnich i wysokich mocy — oferta FLASER

 

Laser to zaawansowane technologicznie urządzenie, które w swojej pracy wykorzystuje zjawisko ablacji — nieinwazyjnej metody selektywnego usuwania nawarstwień. Dzięki wysokiej skuteczności i precyzyjności znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach. W niniejszym artykule przyjrzymy się działaniu systemów FLASER. Zapraszamy do lektury!

Na czym polega metoda czyszczenia laserowego?

Oczyszczanie materiałów z wykorzystaniem lasera to proces, w którym skoncentrowana wiązka światła laserowego oddziałuje na daną powierzchnię, powodując wybiórcze usunięcie nawarstwień w postaci pary lub plazmy. Zwykle przebiega on w trzech etapach:

  1. — generowanie energii przez laser,
  2. — oddziaływanie wiązki światła z nawierzchnią,
  3. — odparowanie zabrudzeń.

 

Maszyna do czyszczenia laserowego wytwarza skoncentrowaną energię o określonych parametrach, która jest następnie skupiana za pomocą układu optycznego znajdującego się wewnątrz lasera. Ablacja powierzchni materiału czyszczonego laserem występuje w miejscu skupienia wiązki i ma charakter impulsowy. Pozwala to uzyskać bardzo wysoką gęstość energii. Kiedy wiązka laserowa dociera do powierzchni danego materiału, energia światła jest absorbowana przez jego atomy i cząsteczki. Po odparowaniu warstwy usuwanej powłoki, powierzchnia podłoża nie jest narażona na uszkodzenia, ponieważ̇ fala uderzeniowa już̇ się̨ nie odbija, lecz jest przez nie pochłaniana. Proces, który opisujemy jest ściśle związany z parametrami promieniowania laserowego. W przypadku laserów o dużej gęstości mocy, dostarczona energia będzie na tyle duża, żeby w sposób gwałtowny i natychmiastowy spowodować́ odparowanie materiału z podłoża.

Czyszczenie przy pomocy ablacji jest więc bezpieczną, dokładną, nieinwazyjną i ekologiczną metodą obróbki nawierzchni. Nic dziwnego, że zyskuje coraz większą popularność.

Ablacja w systemie laserowym

Jest to proces fizyczny, podczas którego dana substancja przechodzi ze stanu stałego w gazowy, omijając stan ciekły. Jest on bardzo często wykorzystywany w systemie laserowym do usuwania zbędnych materiałów i nawarstwień. Brane są tutaj pod uwagę̨ rożne siły oddziaływań́ międzycząsteczkowych. Przy zmniejszaniu odległości pomiędzy impulsami będziemy mieli do czynienia z rosnącymi siłami odpychania, natomiast przy zwiększaniu tych odległości, pojawiają̨ się̨ siły przyciągania cząsteczki do podłoża. W wyniku absorpcji promieniowania laserowego w warstwie przypowierzchniowej możemy wywołać́ gwałtowny wzrost temperatury, powstaje plazma, od której w wyniku przewodnictwa cieplnego następuje transport energii do wnętrza materiału. Po oderwaniu cząsteczek przylegających do podłoża, promieniowanie laserowe nie dociera głębiej do wnętrza materiału, dzięki temu możliwe jest czyszczenie bez istotnej ingerencji oraz uszkodzenia powierzchni. Możemy w sposób powtarzalny, selektywny i w pełni kontrolowany usuwać́ jedną warstwę̨ po drugiej. Technologia laserowa oparta na ablacji stanowi całkowicie bezkontaktowe, a także szybkie, precyzyjne i uniwersalne rozwiązanie przeznaczone do skutecznego oczyszczania różnego rodzaju materiałów. Aby jednak w pełni czerpać z korzyści, jakie ze sobą niesie, należy dopasować parametry lasera do danego materiału.

Parametry lasera gwarantujące efektywne usuwanie zabrudzeń

Ablacja laserowa należy do innowacyjnych technologii. Dzięki precyzyjności, bezpyłowości, selektywności działania może być wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu. Należy jednak pamiętać, że efektywność oczyszczania laserowego z jej wykorzystaniem jest zależna od odpowiedniego urządzenia oraz prawidłowej jego obsługi. W poprzednich wpisach odpowiadaliśmy na pytanie: „Co to jest laser?”. Teraz chcielibyśmy natomiast omówić jego parametry. Aby w pełni wykorzystać możliwości procesu ablacji, kluczowe jest dopasowanie:

  • — długości fali — odmienne materiały pochłaniają różne odległości między dwoma sąsiednimi grzbietami lub dolinami fali. Jest to odległość́ między dwoma kolejnymi punktami o tej samej fazie;
  • — energii — energia jest wielkością̨ fizyczną. Jednostką energii w układzie SI jest dżul. Energia jest często określana jako zdolność́ do wykonywania pracy lub w szerszym znaczeniu — zdolność́ do wprowadzenia zmiany. Energia systemu to całkowita ilość́ pracy, którą należy wykonać́, aby przejść́ od stanu początkowego do stanu obecnego;
  • — gęstość mocy i energii — w przypadku laserów impulsowych, ważna jest gęstość́ energii, a w przypadku laserów ciągłych — gęstość́ mocy. Energia wskazuje, ile pracy wykonano. Moc wskazuje, jak szybko została wykonana praca. Gęstość́ energii wyjaśnia intensywność́ obróbki powierzchni. Gęstość mocy pokazuje, ile energii zużyto na powierzchnię. Im większa powierzchnia, tym mniejsza gęstość́ energii. Im mniejsza powierzchnia, tym większa gęstość́ energii. Jeżeli szeroka wiązka oświetli dużą powierzchnię, ilość́ energii na powierzchni będzie ograniczona. Gdy głęboko penetrująca długość́ fali jest skupiona na małym punkcie, gęstość́ mocy będzie wystarczająco duża, aby natychmiast odparować́ cząstkę̨ powierzchni;
  • — czasu trwania impulsów — krótkie bodźce laserowe pozwalają na precyzyjne usuwanie materiału, bez nadmiernego nagrzewania otaczającej go powierzchni;
  • — trybu pracy — wpływa on na szybkość usuwania zanieczyszczeń. Lasery impulsowe emitują krótkie impulsy światła o bardzo dużej mocy.

 

O tym, jak działa laser, decydują procesy zachodzące na poziomie atomowym i molekularnym. Dzięki dokładnemu monitorowaniu procesu ablacji możliwe jest uzyskanie satysfakcjonującego efektu czyszczenia danej powierzchni, bez nadmiernej ingerencji w jej wewnętrzną strukturę.

Lasery średnich i wysokich mocy — oferta FLASER

Laser należy do maszyn o dużym potencjale. Ze względu na to, jak działa, zyskuje coraz większą popularność w wielu branżach. Urządzenie tego rodzaju cenione jest przede wszystkim za bezpieczeństwo, ekologiczność, wybiórczość oraz czystość działania. Jako doświadczony producent systemów średnich i wysokich mocy doskonale zdajemy sobie sprawę z możliwości, jakie oferuje ablacja laserowa. Wychodząc naprzeciw wymaganiom różnych gałęzi przemysłu, przygotowaliśmy specjalną ofertę niezawodnych urządzeń. W dostępnym asortymencie posiadamy m.in. lasery:

  • — FLASH 200, FLASH 300, FLASH 500 — lasery jednodomowe, przeznaczone do czyszczenia metalu, rdzy oraz obróbki powierzchni;
  • — HULK 200, HULK 300, HULK 500 — lasery wielomodowe do czyszczenia materiałów wrażliwych. Skutecznie czyszczą drewno, metal, usuwają farbę, a także osady mineralne na kamieniach oraz innych powierzchniach.

 

Każdy z wymienionych wyżej modeli wyróżnia się odmienną specyfikacją techniczną. Wyszczególniamy w niej takie parametry, jak klasa i moc lasera, maksymalna energia i czas trwania impulsu, częstotliwość, a także długość światłowodu, waga systemu oraz zasilanie. Z wszystkimi danymi można się zapoznać na naszej stronie internetowej.