کاربردهای تمیز کردن لیزر، تجزیه و تحلیل مقایسه فرآیند لیزر فیبر پالسی و پیوسته

1. مقایسه وضعیت تمیز کردن ماکرو
نتایج پارامترهای ترجیحی برای تمیز کردن پالس فلاشینگ لایه پوشش سطح آلیاژ آلومینیوم در شکل a نشان داده شده است و پارامترهای ترجیحی برای تمیز کردن نور مداوم لایه پوشش سطح آلیاژ آلومینیوم در شکل b نشان داده شده است. پس از استفاده از تمیز کردن نور پالسی، سطح نمونه به طور کامل حذف می شود، سطح نمونه سفید فلزی می شود و تقریباً هیچ آسیبی به بستر نمونه نمی رسد. پس از استفاده از تمیز کردن مداوم نور، لایه رنگ روی سطح نمونه به طور کامل حذف می شود، اما سطح نمونه به رنگ خاکستری سیاه و سفید می شود و زیرلایه نمونه نیز پدیده ذوب میکرو به نظر می رسد. بنابراین استفاده از نور پیوسته در مقایسه با نور پالسی احتمال آسیب بیشتری به بستر دارد.

نتایج پارامترهای ترجیحی شستشوی پالس برای تمیز کردن لایه رنگ سطحی فولاد کربنی در شکل c نشان داده شده است و پارامترهای ترجیحی تمیز کردن نور مداوم لایه رنگ سطحی فولاد کربنی در شکل d نشان داده شده است. پس از استفاده از تمیز کردن نور پالسی، لایه رنگ سطح نمونه به طور کامل حذف می شود، سطح نمونه خاکستری و مشکی است و آسیب به زیرلایه نمونه کم است. پس از تمیز کردن نور مداوم، لایه رنگ روی سطح نمونه به طور کامل حذف می شود، اما سطح نمونه سیاهی عمیقی را نشان می دهد که به طور شهودی می توان مشاهده کرد که سطح نمونه دارای پدیده ذوب مجدد بزرگی است. بنابراین استفاده از نور پیوسته در مقایسه با نور پالسی احتمال آسیب بیشتری به بستر دارد.
       

2. مقایسه مورفولوژی میکروسکوپی میکروسکوپ
از شکل E مشاهده می شود که رنگ روی سطح نمونه پس از استفاده از پولیش پالسی برای تمیز کردن سطح آلیاژ آلومینیوم به طور کامل پاک شده است و آسیب سطحی نمونه کم بوده و خطوط لیزری وجود ندارد. با استفاده از تمیز کردن نور مداوم جدول نمونه، همانطور که در شکل F نشان داده شده است، رنگ نیز به طور کامل حذف می شود، اما سطح نمونه پدیده ذوب مجدد جدی تر ظاهر می شود و خطوط لیزری ظاهر می شود.

از شکل G مشاهده می شود که رنگ روی سطح نمونه پس از استفاده از پولیش پالسی برای تمیز کردن سطح فولاد کربنی کاملاً پاک شده است و آسیب سطحی نمونه کم و سطح نسبتاً است. بعد از تمیز کردن صاف استفاده از سطح نمونه تمیز کننده مداوم نور همانطور که در رنگ H نشان داده شده است نیز به طور کامل حذف شده است، اما سطح نمونه پدیده ذوب مجدد جدی تر و سطح نمونه ناهموار به نظر می رسد.

3. مقایسه زبری سطح مواد
شکل زیر زبری سطح را پس از حذف رنگ لیزری نشان می دهد. از شکل مشخص است که پس از تمیز کردن لیزر لایه رنگ سطحی آلیاژ آلومینیوم، نور پالسی آسیب کمی به سطح نمونه وارد می کند، بنابراین زبری سطح نمونه تمیز شده نزدیک به ماده اولیه است. پس از تمیز کردن نور مداوم، آسیب به سطح نمونه زیاد است، بنابراین زبری سطح نمونه تمیز شده 1.5 برابر زبری ماده اصلی و 1.7 برابر زبری سطح تمیز کننده نور پالسی است.
پس از تمیز کردن لیزری پوشش سطح فولاد کربنی، آسیب سطحی نمونه کم است، بنابراین زبری سطح نمونه تمیز شده نزدیک به ماده اصلی یا حتی کمتر از ماده اصلی است. پس از تمیز کردن نور مداوم، آسیب به سطح نمونه زیاد است، بنابراین زبری سطح نمونه تمیز شده 1.5 برابر زبری ماده اصلی و 1.7 برابر زبری سطح تمیز کننده نور پالسی است.

4. مقایسه بازده تمیز کردن
در حذف رنگ سطح آلیاژ آلومینیوم، راندمان حذف رنگ نور پالسی بسیار بیشتر از نور مداوم است که 7.7 برابر بیشتر از نور مداوم است. راندمان تمیز کردن نور پالس 2.77 متر مربع در ساعت و نور پیوسته 0.36 متر مربع در ساعت است.
در حذف رنگ سطح فولاد کربنی، راندمان حذف رنگ نور پالسی نیز بیشتر از نور پیوسته است که 3.5 برابر بیشتر از نور مداوم است. راندمان تمیز کردن نور پالس 1.{5}}6 متر مربع در ساعت است، در حالی که راندمان تمیز کردن نور پیوسته 0.3 متر مربع در ساعت است.

نتیجه
این آزمایش نشان می‌دهد که هم لیزر CW و هم لیزر پالسی می‌توانند رنگ روی سطح ماده را از بین ببرند و به اثر تمیز کردن دست پیدا کنند.
در شرایط توان یکسان، راندمان تمیز کردن لیزر پالسی بسیار بالاتر از لیزر پیوسته است. در عین حال، لیزر پالسی می تواند گرمای ورودی را بهتر کنترل کند و از بالا بودن یا ذوب شدن دمای بستر جلوگیری کند.
لیزرهای CW از نظر قیمت دارای مزیت هستند و می توانند با لیزرهای پرقدرت شکاف راندمان را با لیزرهای پالسی جبران کنند، اما گرمای ورودی نور CW پرقدرت بیشتر است و آسیب به زیرلایه نیز افزایش می یابد. بنابراین، تفاوت های اساسی بین این دو در سناریوی کاربردی وجود دارد.

دقت بالا، نیاز به کنترل دقیق دمای بستر، نیاز به سناریوهای کاربردی بدون تلفات بستر، مانند قالب‌ها، باید لیزر پالسی را انتخاب کنید. برای برخی از سازه های فولادی بزرگ، خطوط لوله و غیره، به دلیل حجم زیاد و اتلاف سریع گرما، نیازهای آسیب به بستر زیاد نیست، می توانید لیزر پیوسته را انتخاب کنید.