В индустриалното производство почистването е критично звено. Традиционните методи за почистване, като механично почистване и химическо почистване, въпреки че до известна степен отговарят на производствените нужди, но често има негъвкави, замърсяващи околната среда и други проблеми. С напредъка на науката и технологиите се появи технологията за лазерно почистване със своята висока ефективност, защита на околната среда, безконтактни характеристики и постепенно се превърна в новия фаворит в областта на почистването. Сред тях едномодовият и многомодовият във влакнесто-импулсния лазер са двата най-често използвани типа лазери. И така, каква точно е разликата между тях? Какви са предимствата и недостатъците на всеки от тях? За кои сценарии на приложение? В тази статия ще ви разкрием всички тях.
Какво е единичен режим и многорежимен
Лазерният режим обикновено се отнася до лазера, перпендикулярен на посоката на разпространение на разпределението на енергията в равнината на състоянието, има едномодови и многомодови точки. Единичен режим се отнася до лазера в работата, само един режим на лазерен изход. Едномодов енергиен интензитет от центъра към външния ръб на постепенното отслабване на разпределението на енергията под формата на гаусова крива, лъчът се нарича основен режим на гаусов лъч. Едномодовият изходен лазерен лъч има високо качество на лъча, малък диаметър на лъча, малък ъгъл на отклонение, разпределение на енергията, близко до идеалната крива на Гаус и други характеристики. В допълнение, единичният режим има по-добри характеристики на фокусиране, малко фокусирано място и силна стабилност на режима, подходящ за почистване на сцени, които изискват силно отстраняване, като ръжда.
Многорежимното лазерно изходно петно често се комбинира от различни режими, разпределението на енергията на място е по-равномерно и колкото повече режими, толкова по-равномерно разпределение на енергията, лъчът е известен също като лъч с плосък връх. В сравнение с единичния режим, качеството на многорежимния лазерен лъч е по-лошо, ъгълът на отклонение е по-голям, което изисква предаване на оптична система с по-голям отвор и петното за фокусиране е по-голямо от единичен режим. Многорежимният режим обаче улеснява постигането на голяма единична импулсна енергия, висока пикова мощност и висока средна изходна мощност с равномерно разпределение на енергията, което е изгодно за сценарии за почистване, които изискват ниски щети и висока ефективност, като форми и матрици.
Какви са предимствата и недостатъците на едномодовото и многомодовото лазерно почистване?
Едномодовите лазери са подходящи за премахване на силни адхезионни замърсители като зелена ръжда поради доброто качество на лъча, малкото фокусирано петно и високата енергийна плътност, а също така са подходящи за почистване на тънки материали и прецизни части, които са чувствителни към входяща топлина. Въпреки това, тъй като енергията в единичен режим е твърде концентрирана, почистването може да причини известно увреждане на материала на субстрата.
За формата и други изисквания за почистване на субстратния материал без повреда на сцената е необходимо да се избере многомодов лазер. Многорежимното разпределение на енергията на лъча е равномерно, висока пикова мощност, може да контролира пиковата плътност на мощността е по-висока от прага на увреждане на замърсителите и по-ниска от субстрата, така че почистването може ефективно да премахне замърсителите, без да разрушава структурата на повърхността на материала . В допълнение, фокусираното петно на мултимода е по-голямо и за сценарии, при които едномодовият и многомодовият могат да постигнат същия ефект на почистване, ефективността на почистване на многомодовия обикновено е по-висока. Въпреки това, за силно полепнали замърсители, многомодовото лазерно почистване може да не е достатъчно.
Сценарии за приложение на едномодови и многомодови лазери
Въз основа на съответните им предимства и недостатъци едномодовите и многомодовите почистващи лазери имат различни сценарии на приложение.
Основните сценарии на приложение за единичен режим:
● Отстраняване на котлен камък от метал: Високата енергийна плътност на еднорежимните лазери ги прави идеални за отстраняване на котлен камък от метал, което може ефективно да премахне корозионния слой върху металната повърхност и колкото по-висока е мощността на лазера, толкова по-силна и по-ефективна е способността за премахване на петна от ръжда. Оптичен за стартиране на 1000 W високомощен едномодов импулсен лазер, QBH изход, лесен за интегриране, със силна почистваща способност, ефективност и други предимства.
● Почистване на заваръчния оксид: В процеса на заваряване, поради високата температура на процеса, оксидите и остатъците от утаяване на материала лесно се образуват в и около заваръчния шев, което се отразява на качеството и външния вид на заваръчния шев. OPTOTECH пусна 200-500W еднорежимни лазери, които могат прецизно да отстранят оксидите и да гарантират външния вид и качеството на заваръчния шев.
● Прецизно почистване на части: OPTOTECH представя 100-200W едномодов лазер с QCS изход, силна почистваща способност, ниска топлинна мощност, малка деформация на материала след почистване и нисък топлинен ефект.
Сценарии за основно приложение с много режими:
● Почистване на мухъл: Плесените могат да натрупат остатъци по време на употреба, като например пластмаса, метални фрагменти, прах и др. Тези остатъци ще повлияят на качеството на повърхността на продукта и ще причинят дефекти на продукта. Редовното почистване на формите може да предотврати корозия и абразия, като по този начин удължи експлоатационния живот на формите. Поради голямата разлика в характеристиките на субстрата на матрицата и замърсителите, използването на греда с плосък връх може ефективно да премахне замърсителите, без да навреди на матрицата. OPTOTECH представя 500~1000W точкови многомодови лазери с квадратна форма за високоефективно почистване на плесени без увреждане на субстрата.
● Почистване на ръба на клетката с калциев титанит: Това се отнася до почистването на филмовия слой по ръба на тънкослойните пластини от слънчеви клетки, за да се създаде изолирана зона за последващо капсулиране. OPTICAL представя YFPN-1000-GMC-H50-F лазер с квадратен точков изход, равномерно разпределение на енергията, висока пикова мощност, способен да премахне филмовия слой с едно движение, без увреждане на стъклото и висока ефективност .
● Лазерно изглаждане: Използването на лазер за изглаждане на повърхността на материала може значително да подобри адхезията на повърхността на материала. В съответствие с различните изисквания за грапавост на настъргване, OPTOTECH може да осигури многорежимни лазери с различни енергии на единичен импулс от 5 mJ, 15 mJ и 50 mJ, за да гарантира ефективността на изглаждане и да реализира различни изисквания за грапавост едновременно.
Когато избират еднорежимни или многорежимни почистващи лазери, клиентите могат да направят цялостна преценка според действителните си нужди и сценарии на приложение. За почистване на фини части или силно полепнали замърсители, като метални окислени и покрити слоеве, високото качество на лъча и малкият размер на петното на еднорежимните лазери от серията ще осигурят по-точни и мощни резултати при почистване. За по-големи площи за почистване или където повредата на субстрата е критична, като плесени, петна от ръжда, масло и тънки покрития, високоенергийната и плоска горна светлина на многорежимната серия лазери ще осигурят по-висока ефективност на почистване и безразрушително почистване.
