Η αρχή, οι τύποι και οι εφαρμογές της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ

Η αρχή, οι τύποι και οι εφαρμογές τουκαθαρισμός με λέιζερτεχνολογία

Η τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ αποτελεί μια επιτυχημένη εφαρμογή της τεχνολογίας λέιζερ στον τομέα της μηχανικής. Η βασική της αρχή είναι η αξιοποίηση της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας του λέιζερ για την αλληλεπίδραση με τους ρύπους που προσκολλώνται στο υπόστρωμα του τεμαχίου εργασίας, προκαλώντας τον διαχωρισμό τους από το υπόστρωμα με τη μορφή στιγμιαίας θερμικής διαστολής, τήξης και εξάτμισης αερίου. Η τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση, φιλικότητα προς το περιβάλλον και εξοικονόμηση ενέργειας. Έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε τομείς όπως ο καθαρισμός μούχλας ελαστικών, η αφαίρεση χρώματος αμαξώματος αεροσκαφών και η αποκατάσταση πολιτιστικών κειμηλίων.

Οι παραδοσιακές τεχνολογίες καθαρισμού περιλαμβάνουνμηχανικός καθαρισμός με τριβή(καθαρισμός με αμμοβολή, καθαρισμός με πίδακα νερού υψηλής πίεσης κ.λπ.), χημικός καθαρισμός από διάβρωση, υπερηχητικός καθαρισμός, καθαρισμός με ξηρό πάγο κ.λπ. Αυτές οι τεχνολογίες καθαρισμού έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους κλάδους. Για παράδειγμα, ο καθαρισμός με αμμοβολή μπορεί να αφαιρέσει λεκέδες σκουριάς από μέταλλο, γδαρσίματα μεταλλικών επιφανειών και βερνίκι τριών ανθεκτικών σε πλακέτες κυκλωμάτων επιλέγοντας λειαντικά διαφορετικής σκληρότητας. Η τεχνολογία καθαρισμού με χημική διάβρωση χρησιμοποιείται ευρέως στον καθαρισμό λεκέδων λαδιού σε επιφάνειες εξοπλισμού, σε άλατα σε λέβητες και αγωγούς πετρελαίου. Παρόλο που αυτές οι τεχνολογίες καθαρισμού έχουν αναπτυχθεί καλά, εξακολουθούν να παρουσιάζουν ορισμένα προβλήματα. Για παράδειγμα, ο καθαρισμός με αμμοβολή μπορεί εύκολα να προκαλέσει ζημιά στην επεξεργασμένη επιφάνεια και ο καθαρισμός με χημική διάβρωση μπορεί να προκαλέσει περιβαλλοντική ρύπανση και διάβρωση της καθαρισμένης επιφάνειας εάν δεν αντιμετωπιστεί σωστά. Η εμφάνιση της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ αντιπροσωπεύει μια επανάσταση στην τεχνολογία καθαρισμού. Εκμεταλλεύεται την υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, την υψηλή ακρίβεια και την αποτελεσματική μετάδοση της ενέργειας λέιζερ και έχει προφανή πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές τεχνολογίες καθαρισμού όσον αφορά την αποτελεσματικότητα καθαρισμού, την ακρίβεια καθαρισμού και τη θέση καθαρισμού. Μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά τη ρύπανση του περιβάλλοντος που προκαλείται από τον καθαρισμό με χημική διάβρωση και άλλες τεχνολογίες καθαρισμού και δεν θα προκαλέσει ζημιά στο υπόστρωμα.

ΟΗ αρχή του καθαρισμού με λέιζερ

Τι είναι λοιπόν ο καθαρισμός με λέιζερ; Ο καθαρισμός με λέιζερ είναι μια διαδικασία όπου μια δέσμη λέιζερ χρησιμοποιείται για την αφαίρεση υλικού από την επιφάνεια ενός στερεού (ή μερικές φορές ενός υγρού). Σε χαμηλή ροή λέιζερ, το υλικό θερμαίνεται από την απορροφούμενη ενέργεια λέιζερ και εξατμίζεται ή εξαχνώνεται. Σε υψηλή ροή λέιζερ, το υλικό συνήθως μετατρέπεται σε πλάσμα. Συνήθως, ο καθαρισμός με λέιζερ αναφέρεται στην αφαίρεση υλικού χρησιμοποιώντας παλμικά λέιζερ, αλλά εάν η ένταση του λέιζερ είναι αρκετά υψηλή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια δέσμη λέιζερ συνεχούς κύματος για την αφαίρεση του υλικού. Το λέιζερ excimer βαθιάς υπεριώδους φωτός χρησιμοποιείται κυρίως για οπτική αφαίρεση. Το μήκος κύματος λέιζερ που χρησιμοποιείται για οπτική αφαίρεση είναι περίπου 200 nm. Το βάθος απορρόφησης της ενέργειας λέιζερ και η ποσότητα του υλικού που αφαιρείται από έναν μόνο παλμό λέιζερ εξαρτώνται από τις οπτικές ιδιότητες του υλικού, καθώς και από το μήκος κύματος του λέιζερ και το μήκος του παλμού. Η συνολική μάζα που αφαιρείται από τον στόχο από κάθε παλμό λέιζερ ονομάζεται συνήθως ρυθμός αφαίρεσης. Η ταχύτητα σάρωσης της δέσμης λέιζερ και η κάλυψη της γραμμής σάρωσης κ.λπ. θα επηρεάσουν σημαντικά τη διαδικασία αφαίρεσης.

Τύποι τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ

1) Στεγνό καθάρισμα με λέιζερ: Ο ξηρός καθαρισμός με λέιζερ αναφέρεται στην άμεση ακτινοβολία του τεμαχίου καθαρισμού με παλμικό λέιζερ, προκαλώντας την απορρόφηση ενέργειας από τους ρύπους της βάσης ή της επιφάνειας και την αύξηση της θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα τη θερμική διαστολή ή τη θερμική δόνηση της βάσης, διαχωρίζοντας έτσι τα δύο. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χωριστεί σε δύο περιπτώσεις: η μία είναι ότι οι ρύποι της επιφάνειας απορροφούν ενέργεια λέιζερ και διαστέλλονται. η άλλη είναι ότι η βάση απορροφά ενέργεια λέιζερ και παράγει θερμική δόνηση. Το 1969, ο SM Bedair et al. ανακάλυψε ότι διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας επιφανειών, όπως η θερμική επεξεργασία, η χημική διάβρωση και ο καθαρισμός με αμμοβολή, έχουν διαφορετικά μειονεκτήματα. Ταυτόχρονα, η υψηλή πυκνότητα ενέργειας μετά την εστίαση με λέιζερ μπορεί να καταστήσει δυνατό το φαινόμενο της εξάτμισης της επιφάνειας του υλικού, γεγονός που επιτρέπει τον μη καταστροφικό καθαρισμό της επιφάνειας του υλικού. Μέσω πειραμάτων, διαπιστώθηκε ότι η χρήση ενός λέιζερ με διακόπτη Q ruby ​​με πυκνότητα ισχύος 30 MW/cm2 μπορεί να επιτύχει τον καθαρισμό των ρύπων της επιφάνειας του πυριτίου χωρίς να καταστραφεί η βάση, και για πρώτη φορά πραγματοποιήθηκε ξηρός καθαρισμός με λέιζερ των ρύπων της επιφάνειας του υλικού. Ο συνολικός ρυθμός μπορεί να εκφραστεί με τον ρυθμό αποκόλλησης των θραυσμάτων της στρώσης μεμβράνης, ως εξής:

Στον τύπο, το ε αντιπροσωπεύει τον δείκτη ενέργειας παλμού λέιζερ, το h αντιπροσωπεύει τον δείκτη πάχους του στρώματος ρυπογόνου φιλμ και το E αντιπροσωπεύει τον δείκτη μέτρου ελαστικότητας του στρώματος φιλμ.

2) Υγρός Καθαρισμός με Λέιζερ: Πριν το προς καθαρισμό τεμάχιο εκτεθεί στο παλμικό λέιζερ, εφαρμόζεται μια υγρή μεμβράνη προ-επικάλυψης επιφάνειας. Υπό την επίδραση του λέιζερ, η θερμοκρασία της υγρής μεμβράνης αυξάνεται γρήγορα και εξατμίζεται. Τη στιγμή της εξάτμισης, παράγεται ένα κύμα κρούσης, το οποίο δρα στα σωματίδια ρύπων και τα προκαλεί να αποκολληθούν από το υπόστρωμα. Αυτή η μέθοδος απαιτεί το υπόστρωμα και η υγρή μεμβράνη να μην αντιδρούν μεταξύ τους, περιορίζοντας έτσι το εύρος των εφαρμόσιμων υλικών. Το 1991, οι K. Imen et al. ασχολήθηκαν με το πρόβλημα των υπολειμματικών σωματιδίων ρύπων υπομικρών στις επιφάνειες των πλακιδίων ημιαγωγών και των μεταλλικών υλικών μετά τη χρήση παραδοσιακών μεθόδων καθαρισμού και μελέτησαν την εφαρμογή επικάλυψης μιας μεμβράνης στην επιφάνεια του υλικού υποστρώματος που μπορεί να απορροφήσει αποτελεσματικά την ενέργεια λέιζερ. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ CO2, η μεμβράνη απορρόφησε την ενέργεια λέιζερ και αυξήθηκε γρήγορα σε θερμοκρασία και βράστηκε, δημιουργώντας εκρηκτική εξάτμιση, η οποία απομάκρυνε τους ρύπους από την επιφάνεια του υποστρώματος. Αυτή η μέθοδος καθαρισμού ονομάζεται υγρός καθαρισμός με λέιζερ.

3) Καθαρισμός με κρουστικό κύμα πλάσματος λέιζερ: Τα κρουστικά κύματα πλάσματος λέιζερ παράγονται όταν το λέιζερ ακτινοβολεί το ατμοσφαιρικό μέσο και προκαλεί το σχηματισμό ενός σφαιρικού κρουστικού κύματος πλάσματος. Το κρουστικό κύμα δρα στην επιφάνεια του προς καθαρισμό τεμαχίου εργασίας και απελευθερώνει ενέργεια για την απομάκρυνση των ρύπων. Το λέιζερ δεν δρα στο υπόστρωμα, επομένως δεν προκαλεί ζημιά στο υπόστρωμα. Η τεχνολογία καθαρισμού με κρουστικό κύμα πλάσματος λέιζερ μπορεί πλέον να καθαρίσει σωματίδια με διάμετρο αρκετών δεκάδων νανομέτρων και δεν υπάρχουν περιορισμοί στο μήκος κύματος του λέιζερ. Η φυσική αρχή του καθαρισμού με πλάσμα μπορεί να συνοψιστεί ως εξής: α) Η δέσμη λέιζερ που εκπέμπεται από το λέιζερ απορροφάται από το στρώμα μόλυνσης στην επεξεργασμένη επιφάνεια. β) Η μεγάλη ποσότητα απορρόφησης σχηματίζει ένα ταχέως διαστελλόμενο πλάσμα (άκρως ιονισμένο ασταθές αέριο) και παράγει ένα κύμα κρούσης. γ) Το κύμα κρούσης προκαλεί τον θρυμματισμό και την απομάκρυνση των ρύπων. δ) Το πλάτος παλμού του φωτεινού παλμού πρέπει να είναι αρκετά μικρό για να αποφευχθεί η θερμική συσσώρευση που θα μπορούσε να προκαλέσει ζημιά στην επεξεργασμένη επιφάνεια. ε) Πειράματα έχουν δείξει ότι όταν υπάρχουν οξείδια στην μεταλλική επιφάνεια, παράγεται πλάσμα στην μεταλλική επιφάνεια. Το πλάσμα παράγεται μόνο όταν η ενεργειακή πυκνότητα υπερβαίνει το όριο, το οποίο εξαρτάται από το στρώμα μόλυνσης ή το στρώμα οξειδίου που έχει αφαιρεθεί. Αυτό το φαινόμενο κατωφλίου είναι πολύ σημαντικό για τον αποτελεσματικό καθαρισμό, διασφαλίζοντας παράλληλα την ασφάλεια του υλικού υποστρώματος. Η εμφάνιση του πλάσματος έχει επίσης ένα δεύτερο όριο. Εάν η ενεργειακή πυκνότητα υπερβεί αυτό το όριο, το υλικό υποστρώματος θα υποστεί ζημιά. Για να πραγματοποιηθεί αποτελεσματικός καθαρισμός, διασφαλίζοντας παράλληλα την ασφάλεια του υλικού υποστρώματος, οι παράμετροι του λέιζερ πρέπει να προσαρμόζονται ανάλογα με την περίπτωση, ώστε να διασφαλίζεται ότι η ενεργειακή πυκνότητα του φωτεινού παλμού βρίσκεται αυστηρά μεταξύ των δύο κατωφλίων. Το 2001, οι JM Lee et al. χρησιμοποίησαν το χαρακτηριστικό ότι τα λέιζερ υψηλής ισχύος παράγουν κρουστικά κύματα πλάσματος όταν εστιάζονται και χρησιμοποίησαν ένα παλμικό λέιζερ με ενεργειακή πυκνότητα 2,0 J/cm2 (πολύ υψηλότερη από το όριο βλάβης των πλακιδίων πυριτίου) για να ακτινοβολήσουν παράλληλα με το πλακίδιο πυριτίου, καθαρίζοντας με επιτυχία σωματίδια βολφραμίου 1 μm που έχουν προσροφηθεί στην επιφάνεια του πλακιδίου πυριτίου. Αυτή η μέθοδος καθαρισμού ονομάζεται καθαρισμός με κρουστικά κύματα πλάσματος με λέιζερ και, αυστηρά μιλώντας, ο καθαρισμός με κρουστικά κύματα πλάσματος με λέιζερ είναι ένας τύπος ξηρού καθαρισμού με λέιζερ. Ο αρχικός σκοπός αυτών των τριών τεχνολογιών καθαρισμού με λέιζερ ήταν ο καθαρισμός των μικροσκοπικών σωματιδίων στην επιφάνεια των πλακιδίων ημιαγωγών. Μπορεί να ειπωθεί ότι η τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ προέκυψε με την ανάπτυξη της τεχνολογίας ημιαγωγών. Ωστόσο, η τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ εφαρμόζεται συνεχώς σε άλλους τομείς, όπως ο καθαρισμός μούχλας ελαστικών, η αφαίρεση χρώματος από το δέρμα των αεροσκαφών και η αποκατάσταση επιφανειακών τεχνουργημάτων. Κατά την έκθεση σε ακτινοβολία λέιζερ, μπορεί να διοχετευθεί αδρανές αέριο στην επιφάνεια του υποστρώματος. Όταν οι ρύποι αποκολληθούν από την επιφάνεια, θα διοχετευθούν αμέσως από την επιφάνεια από το αέριο για να αποφευχθεί η επαναρρύπανση και η οξείδωση της επιφάνειας.

Οεφαρμογή τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ

1) Στον τομέα των ημιαγωγών, ο καθαρισμός των πλακιδίων ημιαγωγών και των οπτικών υποστρωμάτων περιλαμβάνει την ίδια διαδικασία, η οποία συνίσταται στην επεξεργασία των πρώτων υλών στα απαιτούμενα σχήματα μέσω κοπής, λείανσης κ.λπ. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, εισάγονται σωματιδιακοί ρύποι, οι οποίοι είναι δύσκολο να αφαιρεθούν και προκαλούν σοβαρά προβλήματα επαναλαμβανόμενης μόλυνσης. Οι ρύποι στην επιφάνεια των πλακιδίων ημιαγωγών μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα της εκτύπωσης στην πλακέτα κυκλωμάτων, μειώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής των ημιαγωγικών τσιπ. Οι ρύποι στην επιφάνεια των οπτικών υποστρωμάτων μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα των οπτικών συσκευών και επιστρώσεων και μπορεί να οδηγήσουν σε ανομοιόμορφη κατανομή ενέργειας, μειώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής. Δεδομένου ότι ο στεγνός καθαρισμός με λέιζερ είναι επιρρεπής στην πρόκληση ζημιάς στην επιφάνεια του υποστρώματος, αυτή η μέθοδος καθαρισμού χρησιμοποιείται λιγότερο στον καθαρισμό των πλακιδίων ημιαγωγών και των οπτικών υποστρωμάτων. Ο υγρός καθαρισμός με λέιζερ και ο καθαρισμός με κρουστικά κύματα πλάσματος με λέιζερ έχουν πιο επιτυχημένες εφαρμογές σε αυτόν τον τομέα. Οι Xu Chuanyi et al. μελέτησαν την εναπόθεση μικροκλίμακας ειδικής μαγνητικής βαφής στην επιφάνεια εξαιρετικά λείων οπτικών υποστρωμάτων ως διηλεκτρική μεμβράνη και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν παλμικό λέιζερ για καθαρισμό. Το αποτέλεσμα καθαρισμού ήταν καλό, αν και ο αριθμός των σωματιδίων ακαθαρσιών ανά μονάδα επιφάνειας αυξήθηκε, το μέγεθος και η περιοχή κάλυψης των σωματιδίων ακαθαρσιών μειώθηκαν σημαντικά. Αυτή η μέθοδος μπορεί να καθαρίσει αποτελεσματικά τα μικροσκοπικά σωματίδια ακαθαρσιών στην επιφάνεια εξαιρετικά λείων οπτικών υποστρωμάτων. Ο Zhang Ping μελέτησε την επίδραση της απόστασης εργασίας και της ενέργειας λέιζερ στο αποτέλεσμα καθαρισμού ρύπων διαφορετικού μεγέθους σωματιδίων στην τεχνολογία καθαρισμού με πλάσμα λέιζερ. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι για σωματίδια πολυστυρενίου σε αγώγιμα γυάλινα υποστρώματα, η βέλτιστη απόσταση εργασίας για ενέργεια 240 mJ ήταν 1,90 mm. Καθώς η ενέργεια λέιζερ αυξανόταν, το αποτέλεσμα καθαρισμού βελτιώθηκε σημαντικά και οι ρύποι με μεγάλα σωματίδια ήταν ευκολότερο να καθαριστούν.

2) Στον τομέα των μεταλλικών υλικών, ο καθαρισμός επιφανειών μεταλλικών υλικών διαφέρει από τον καθαρισμό πλακιδίων ημιαγωγών και οπτικών υποστρωμάτων. Οι ρύποι που πρέπει να καθαριστούν ανήκουν στην μακροσκοπική κατηγορία. Οι ρύποι στην επιφάνεια των μεταλλικών υλικών περιλαμβάνουν κυρίως στρώμα οξειδίου (στρώμα σκουριάς), στρώμα βαφής, επίστρωση και άλλα προσαρτήματα και μπορούν να ταξινομηθούν σε οργανικούς ρύπους (όπως στρώμα βαφής, επίστρωση) και ανόργανους ρύπους (όπως στρώμα σκουριάς). Ο καθαρισμός των ρύπων επιφάνειας μεταλλικών υλικών γίνεται κυρίως για την κάλυψη των απαιτήσεων της επακόλουθης επεξεργασίας ή χρήσης, όπως η αφαίρεση περίπου 10 μm στρώματος οξειδίου από την επιφάνεια των εξαρτημάτων κράματος τιτανίου πριν από τη συγκόλληση, η αφαίρεση της αρχικής επίστρωσης βαφής στην επιφάνεια του δέρματος κατά τη διάρκεια σημαντικών επισκευών αεροσκαφών για τη διευκόλυνση του επαναψεκασμού και ο τακτικός καθαρισμός των σωματιδίων καουτσούκ που είναι προσαρτημένα στο καλούπι ελαστικού για να διασφαλιστεί η καθαριότητα της επιφάνειας και η ποιότητα και η διάρκεια ζωής του καλουπιού. Το όριο ζημιάς των μεταλλικών υλικών είναι υψηλότερο από το όριο καθαρισμού με λέιζερ των επιφανειακών ρύπων τους. Επιλέγοντας ένα κατάλληλο λέιζερ ισχύος, μπορεί να επιτευχθεί καλύτερο αποτέλεσμα καθαρισμού. Αυτή η τεχνολογία έχει εφαρμοστεί ώριμα σε ορισμένους τομείς. Wang Lihua et al. μελέτησαν την εφαρμογή της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ στην επεξεργασία επιδερμίδων οξειδίου στις επιφάνειες κραμάτων αλουμινίου και κραμάτων τιτανίου. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι η χρήση λέιζερ με ενεργειακή πυκνότητα 5,1 J/cm2 θα μπορούσε να καθαρίσει το στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια του κράματος αλουμινίου A5083-111H διατηρώντας παράλληλα την καλή ποιότητα του υποστρώματος, και η χρήση παλμικού λέιζερ με μέση ισχύ 100 W με τρόπο σάρωσης θα μπορούσε να καθαρίσει αποτελεσματικά το στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια των κραμάτων τιτανίου και να βελτιώσει τη σκληρότητα της επιφάνειας του υλικού. Εγχώριες εταιρείες όπως η Ruike Laser, η Daqu Laser και η Shenzhen Chuangxin έχουν αναπτύξει εξοπλισμό καθαρισμού με λέιζερ που έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τον καθαρισμό καλουπιών από καουτσούκ, όπως ελαστικά, μεταλλικά στρώματα σκουριάς και λεκέδες λαδιού στην επιφάνεια εξαρτημάτων.

3) Στον τομέα των πολιτιστικών κειμηλίων, ο καθαρισμός μεταλλικών και πέτρινων κειμηλίων και χάρτινων επιφανειών είναι απαραίτητος για την απομάκρυνση ρύπων όπως βρωμιά και λεκέδες μελανιού που εμφανίζονται στις επιφάνειές τους λόγω της μακράς ιστορίας τους. Αυτοί οι ρύποι πρέπει να αφαιρεθούν για την αποκατάσταση των κειμηλίων. Για έργα χαρτιού όπως η καλλιγραφία και οι πίνακες ζωγραφικής, όταν αποθηκεύονται ακατάλληλα, αναπτύσσεται μούχλα στις επιφάνειές τους και σχηματίζει κηλίδες. Αυτές οι κηλίδες επηρεάζουν σοβαρά την αρχική εμφάνιση του χαρτιού, ειδικά για χαρτί με υψηλή πολιτιστική ή ιστορική αξία, γεγονός που θα επηρεάσει την εκτίμηση και την προστασία του. Ο Zhao Ying κ.ά. μελέτησε τη σκοπιμότητα χρήσης υπεριώδους λέιζερ για τον καθαρισμό κηλίδων μούχλας σε χάρτινους κύλινδρους. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι η χρήση λέιζερ με ενεργειακή πυκνότητα 3,2 J/mm2 για σάρωση μία φορά θα μπορούσε να αφαιρέσει λεπτές κηλίδες και η σάρωση δύο φορές θα μπορούσε να αφαιρέσει εντελώς τις κηλίδες. Ωστόσο, εάν η ενέργεια λέιζερ που χρησιμοποιείται είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει ζημιά στον χάρτινο κύλινδρο κατά την αφαίρεση των κηλίδων. Ο Zhang Xiaotong κ.ά. αποκατέστησε με επιτυχία ένα επιχρυσωμένο χάλκινο κειμήλιο χρησιμοποιώντας τη μέθοδο υγρής μεμβράνης κάθετης ακτινοβολίας λέιζερ. Ο Zhang Licheng κ.ά. χρησιμοποίησε τεχνολογία καθαρισμού λέιζερ στην αποκατάσταση ενός ζωγραφισμένου γυναικείου κεραμικού ειδωλίου της δυναστείας Χαν. Ο Yuan Xiaodong κ.ά. μελέτησαν την επίδραση της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ στον καθαρισμό πέτρινων κειμηλίων και συνέκριναν τη ζημιά στο σώμα του ψαμμίτη πριν και μετά τον καθαρισμό, καθώς και τα αποτελέσματα καθαρισμού από λεκέδες μελανιού, ρύπανση από καπνό και ρύπανση από χρώματα.

Συμπέρασμα: Η τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ είναι μια σχετικά προηγμένη τεχνική, με ευρείες προοπτικές έρευνας και εφαρμογής σε τομείς υψηλής ακρίβειας όπως η αεροδιαστημική, ο στρατιωτικός εξοπλισμός και η ηλεκτρονική και ηλεκτρολογία. Επί του παρόντος, η τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε ορισμένους τομείς, χάρη στην αποτελεσματική, φιλική προς το περιβάλλον και εξαιρετική απόδοση καθαρισμού. Οι τομείς εφαρμογής της επεκτείνονται σταδιακά. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ όχι μόνο έχει εφαρμοστεί ώριμα σε τομείς όπως η αφαίρεση χρωμάτων και η αφαίρεση σκουριάς, αλλά έχουν επίσης αναφερθεί αναφορές χρήσης λέιζερ για τον καθαρισμό του στρώματος οξειδίου σε μεταλλικά σύρματα τα τελευταία χρόνια. Η επέκταση των υφιστάμενων πεδίων εφαρμογής και η ανάπτυξη νέων πεδίων αποτελούν τη βάση της ανάπτυξης της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ. Η έρευνα και η ανάπτυξη νέου εξοπλισμού καθαρισμού με λέιζερ και η ανάπτυξη νέου εξοπλισμού καθαρισμού με λέιζερ θα παρουσιάσουν διαφοροποίηση, με αποτέλεσμα διάφορες λειτουργίες. Στο μέλλον, η επίτευξη πλήρως αυτόματου καθαρισμού με λέιζερ μέσω της συνεργασίας με βιομηχανικά ρομπότ είναι επίσης εφικτή. Η τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ έχει ως εξής:

(1) Ενίσχυση της έρευνας σχετικά με τη θεωρία καθαρισμού με λέιζερ για την καθοδήγηση της εφαρμογής της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ. Μετά από εξέταση μεγάλου αριθμού εγγράφων, διαπιστώνεται ότι δεν υπάρχει ώριμο θεωρητικό σύστημα που να υποστηρίζει την τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ και οι περισσότερες μελέτες βασίζονται σε πειράματα. Η δημιουργία ενός θεωρητικού συστήματος καθαρισμού με λέιζερ αποτελεί τη βάση για την περαιτέρω ανάπτυξη και ωριμότητα της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ.

(2) Επέκταση υφιστάμενων πεδίων εφαρμογής και νέα πεδία εφαρμογής. Η τεχνολογία καθαρισμού με λέιζερ έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε τομείς όπως η αφαίρεση χρωμάτων και η αφαίρεση σκουριάς, και τα τελευταία χρόνια έχουν αναφερθεί αναφορές χρήσης λέιζερ για τον καθαρισμό του στρώματος οξειδίου σε μεταλλικά σύρματα. Η επέκταση των υφιστάμενων πεδίων εφαρμογής και η ανάπτυξη νέων πεδίων αποτελούν γόνιμο έδαφος για την ανάπτυξη της τεχνολογίας καθαρισμού με λέιζερ.

(3) Έρευνα και ανάπτυξη νέου εξοπλισμού καθαρισμού με λέιζερ. Η ανάπτυξη νέου εξοπλισμού καθαρισμού με λέιζερ θα δείξει διαφοροποίηση. Ένας τύπος είναι εξοπλισμός με συγκεκριμένη καθολικότητα που καλύπτει πολλαπλά πεδία εφαρμογής, όπως μια συσκευή μπορεί να επιτύχει ταυτόχρονα λειτουργίες αφαίρεσης χρώματος και αφαίρεσης σκουριάς. Ο άλλος τύπος είναι εξειδικευμένος εξοπλισμός για συγκεκριμένες ανάγκες, όπως ο σχεδιασμός συγκεκριμένων εξαρτημάτων ή οπτικών ινών για την επίτευξη της λειτουργίας καθαρισμού ρύπων σε μικρούς χώρους. Μέσω της συνεργασίας με βιομηχανικά ρομπότ, ο πλήρως αυτόματος καθαρισμός με λέιζερ είναι επίσης μια δημοφιλής κατεύθυνση εφαρμογής.