U 1980-ima, brzi razvoj poluvodičke industrije iznio je veće zahtjeve za tehnologiju čišćenja od kontaminiranih čestica na površini maski od silikonskih ploča. Ključna točka je prevladavanje velike adsorpcijske sile između onečišćenih čestica i podloge. Tradicionalne metode kemijskog čišćenja, mehaničkog čišćenja i ultrazvučnog čišćenja ne mogu zadovoljiti potrebe, dok lasersko čišćenje može riješiti takve probleme onečišćenja, a povezana istraživanja i primjene brzo su se razvili. Godine 1987. bila je prva prijava patenta za lasersko čišćenje.
Nakon ulaska u devedesete, Zapka i sur. uspješno primijenio tehnologiju laserskog čišćenja u procesima proizvodnje poluvodiča, uklanjajući mikročestice na površini maske i postižući ranu primjenu tehnologije laserskog čišćenja u industrijskom području. Godine 1995. istraživači su uspješno očistili boju trupa zrakoplova pomoću 2kW TEA-CO2 lasera. Nakon ulaska u 21. stoljeće, s brzim razvojem lasera s ultrakratkim pulsom, istraživanje i primjena tehnologije laserskog čišćenja u zemlji i inozemstvu postupno se povećava, fokusirajući se na čišćenje površina metalnih materijala. Uobičajene primjene u inozemstvu uključuju uklanjanje boje karoserije zrakoplova, uklanjanje mrlja od ulja s površine kalupa, uklanjanje naslaga ugljika unutar motora i čišćenje površine spojeva prije zavarivanja.
Čelik se najviše koristi u industriji, kao što je zavarivanje automobila, brodogradnja, bojanje i proizvodnja lopatica turbina. Tehnologija laserskog čišćenja može ukloniti hrđu, boju i prljavštinu s površine čeličnih komponenti, čime se osigurava kvaliteta zavarivanja i učinak lakiranja. Tehnologija laserskog čišćenja korištena je za čišćenje površine brodskih ploča od ugljičnog čelika prije zavarivanja. Rezultati istraživanja su pokazali da se radna brzina laserskog čišćenja može povećati na 1000mm/min povećanjem prosječne snage ili povećanjem izvora laserskog svjetla. Mehanizam laserske ablacije uključuje fizikalne i kemijske učinke te učinke elastične vibracije.
S različitom gustoćom energije lasera, dva učinka imaju različite stupnjeve utjecaja na mehanizam za čišćenje. Pronađen je zakon o širenju oscilacija prigušenja laserski induciranog udarnog vala plazme u materijalima i uspostavljen je online sustav za praćenje procesa laserskog čišćenja. Utvrđen je odnos između stupnja uklanjanja oksida, intenziteta svjetlosti plazme i trajanja zvučnog vala. Osim potpunog uklanjanja površinske hrđe, laser također može stvoriti vrlo tanak otvrdnuti sloj na površini podloge. Sloj za otvrdnjavanje može učinkovito poboljšati tvrdoću površine ugljičnog čelika, igrati ulogu jačanja površine i donekle zaštititi ugljični čelik.
Tehnologija laserskog čišćenja ne može se primijeniti samo na površinsko čišćenje aluminijske legure prije zavarivanja, već i na površinsku obradu prije lijepljenja aluminijske legure. Slične studije uspoređivale su učinke tretmana niskotlačnom plazmom i laserskog čišćenja na čvrstoću smicanja ljepljivih spojeva. Rezultati pokazuju da je prosječna posmična čvrstoća uzoraka laserskog čišćenja 19,35 MPa, što je oko 5 MPa više od one kod obrade plazmom.
Kod laserskog čišćenja potrebno je odabrati odgovarajuće parametre kao što su valna duljina lasera, širina pulsa i frekvencija pulsa na temelju različitih objekata za čišćenje. Velika većina domaćih i inozemnih istraživanja laserskog čišćenja premaza i sitnih čestica odabrala je vlaknaste lasere nanosekundnog pulsa valne duljine 1064nm. Međutim, postoji značajna razlika u frekvenciji laserskog pulsa između njih dvoje. Prva ima frekvenciju pulsa od nekoliko tisuća do nekoliko desetaka kiloherca, a hrapavost površine nakon čišćenja može doseći 1 μ. Potonja je koncentrirana u rasponu od nekoliko herca do nekoliko desetaka herca, sa stopom uklanjanja od preko 90 posto .
Domaći znanstvenici relativno su kasno proveli istraživanja u području laserskog čišćenja, uz visoku cijenu samih lasera s kratkim pulsom, koji zahtijevaju veću učinkovitost čišćenja kako bi se postigla visoka vrijednost u praktičnoj primjeni. Stoga trenutno postoji vrlo malo povezanih aplikacija. Posljednjih su godina neka sveučilišta, istraživački instituti i poduzeća u Kini sukcesivno provodila istraživanja o primjeni tehnologije laserskog čišćenja u industrijskom području, a također su proizvela opremu za lasersko čišćenje.
Kineska akademija inženjerske fizike provela je istraživanje o uklanjanju sredstava za odvajanje kalupa za kalupe za gume, uklanjanju boje s krila i kupola zrakoplova (kompozitni materijali) i oklopa tenka, te uklanjanju hrđe s brodskih dijelova. Sveučilište Suzhou provelo je istraživanje o uklanjanju hrđe s automobilskih spirala, održavanju staza i uklanjanju prljavštine te uklanjanju kamenca s izolacijskih porculanskih boca.
Gore navedeno sažima trenutni status istraživanja laserskog čišćenja u zemlji i inozemstvu. Što se tiče teorije i tehnologije, iako je velik broj eksperimenata proveden u istraživanju procesa laserskog čišćenja u zemlji i inozemstvu, istraživanje teorije i mehanizma laserskog čišćenja još uvijek nije dovršeno. Iako su uspostavljeni relevantni fizički modeli, ti modeli još uvijek imaju značajna ograničenja. Što se tiče praktične primjene, postoji značajan jaz između Kine i stranih zemalja.
O HGTECH-u
HGTECH je pionir i predvodnik laserske industrijske primjene u Kini i autoritativni pružatelj globalnih rješenja laserske obrade. Sveobuhvatno planiramo izgradnju laserske inteligentne opreme, proizvodnih linija za mjerenje i automatizaciju i pametnih tvornica kako bismo pružili cjelokupno rješenje za inteligentnu proizvodnju.
Duboko shvaćamo razvojni trend proizvodne industrije, stalno obogaćujemo proizvode i rješenja, pridržavamo se istraživanja integracije automatizacije, informatizacije, inteligencije i proizvodne industrije i pružamo raznim industrijama sustave za lasersko rezanje, sustave za lasersko zavarivanje, serije za lasersko označavanje, lasersko teksturiranje kompletna oprema, laserski sustavi toplinske obrade, laserski strojevi za bušenje, laseri i razni prateći uređaji Cjelokupni plan izgradnje specijalne opreme za lasersku obradu i opreme za rezanje plazmom, kao i automatskih proizvodnih linija i pametnih tvornica.
