Pada 1980-an, perkembangan pesat industri semikonduktor mengajukan persyaratan yang lebih tinggi untuk teknologi pembersihan partikel yang terkontaminasi pada permukaan masker wafer silikon. Poin kuncinya adalah untuk mengatasi gaya adsorpsi yang besar antara partikel yang terkontaminasi dan substrat. Pembersihan bahan kimia tradisional, pembersihan mekanis, dan metode pembersihan ultrasonik tidak dapat memenuhi kebutuhan, sedangkan pembersihan laser dapat mengatasi masalah polusi tersebut, dan penelitian serta aplikasi terkait telah berkembang pesat. Pada tahun 1987, ada aplikasi paten pertama untuk pembersihan laser.
Setelah memasuki tahun 1990-an, Zapka et al. berhasil menerapkan teknologi pembersihan laser pada proses pembuatan semikonduktor, menghilangkan partikel mikro pada permukaan masker, dan mencapai penerapan awal teknologi pembersihan laser di bidang industri. Pada tahun 1995, para peneliti berhasil mencapai pembersihan cat badan pesawat menggunakan laser TEA-CO2 2kW. Setelah memasuki abad ke-21, dengan pesatnya perkembangan laser pulsa Ultrashort, penelitian dan penerapan teknologi pembersihan laser di dalam dan luar negeri secara bertahap meningkat, dengan fokus pada pembersihan permukaan material logam. Aplikasi umum di luar negeri meliputi penghilangan cat badan pesawat, penghilangan noda oli permukaan cetakan, penghilangan deposisi karbon internal mesin, dan pembersihan permukaan sambungan sebelum pengelasan.
Baja paling banyak digunakan dalam industri, seperti pengelasan mobil, pembuatan kapal, pengecatan, dan pembuatan bilah turbin. Teknologi pembersihan laser dapat menghilangkan karat, cat, dan kotoran dari permukaan komponen baja, sehingga memastikan kualitas pengelasan dan efek pengecatan. Teknologi pembersihan laser digunakan untuk membersihkan permukaan pelat baja karbon laut sebelum pengelasan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan kerja pembersihan laser dapat ditingkatkan hingga 1000mm/menit dengan meningkatkan daya rata-rata atau menambah sumber cahaya laser. Mekanisme ablasi laser meliputi efek fisik dan kimia serta efek getaran elastis.
Dengan kerapatan energi laser yang berbeda, kedua efek tersebut memiliki tingkat pengaruh yang berbeda pada mekanisme pembersihan. Hukum propagasi osilasi redaman dari gelombang kejut plasma yang diinduksi laser dalam bahan ditemukan, dan sistem pemantauan online untuk proses pembersihan laser dibuat. Hubungan antara tingkat penghilangan oksida, intensitas cahaya plasma, dan durasi gelombang suara ditetapkan. Selain menghilangkan karat permukaan sepenuhnya, laser juga dapat membentuk lapisan pengerasan yang sangat tipis pada permukaan substrat. Lapisan pengerasan dapat secara efektif meningkatkan kekerasan permukaan baja karbon, memainkan peran penguatan permukaan, dan sampai batas tertentu melindungi baja karbon.
Teknologi pembersihan laser tidak hanya dapat diterapkan pada pembersihan permukaan paduan aluminium sebelum pengelasan, tetapi juga pada perawatan permukaan sebelum pengikatan paduan aluminium. Studi serupa telah membandingkan efek perawatan plasma tekanan rendah dan pembersihan laser pada kekuatan geser sambungan perekat. Hasilnya menunjukkan bahwa kekuatan geser rata-rata sampel pembersih laser adalah 19,35MPa, sekitar 5MPa lebih tinggi daripada perawatan plasma.
Saat pembersihan laser, perlu untuk memilih parameter yang sesuai seperti panjang gelombang laser, lebar pulsa, dan frekuensi pulsa berdasarkan objek pembersihan yang berbeda. Sebagian besar penelitian dalam dan luar negeri tentang pembersihan laser pada pelapis dan partikel kecil telah memilih laser serat pulsa nanodetik dengan panjang gelombang 1064nm. Namun, ada perbedaan yang signifikan dalam frekuensi pulsa laser antara keduanya. Yang pertama memiliki frekuensi pulsa beberapa ribu hingga beberapa puluh kilohertz, dan kekasaran permukaan setelah pembersihan dapat mencapai 1 μ Yang terakhir terkonsentrasi pada kisaran beberapa hertz hingga beberapa puluh hertz, dengan tingkat penghilangan lebih dari 90 persen .
Sarjana dalam negeri telah melakukan penelitian di bidang pembersihan laser relatif terlambat, ditambah dengan tingginya biaya laser pulsa pendek itu sendiri, yang membutuhkan efisiensi pembersihan yang lebih tinggi untuk mencapai nilai tinggi dalam aplikasi praktis. Oleh karena itu, saat ini sangat sedikit aplikasi terkait. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa universitas, lembaga penelitian, dan perusahaan di China telah secara berturut-turut melakukan penelitian tentang penerapan teknologi pembersihan laser di bidang industri, dan juga memproduksi peralatan pembersih laser.
Akademi Teknik Fisika China telah melakukan penelitian tentang penghilangan agen pelepas cetakan untuk cetakan ban, penghilangan cat sayap pesawat dan radome (bahan komposit) dan pelindung tangki, serta penghilangan karat pada bagian laut. Universitas Suzhou telah melakukan penelitian tentang penghilangan karat pada volute otomotif, perawatan track dan penghilangan kotoran, serta penghilangan kerak dari botol porselen isolasi.
Di atas merangkum status penelitian pembersihan laser saat ini di dalam dan luar negeri. Dari segi teori dan teknologi, meskipun sejumlah besar percobaan telah dilakukan dalam penelitian proses pembersihan laser baik di dalam negeri maupun internasional, penelitian teori dan mekanisme pembersihan laser masih belum lengkap. Meskipun model fisik yang relevan telah dibuat, model ini masih memiliki keterbatasan yang signifikan. Dalam hal penerapan praktis, terdapat kesenjangan yang signifikan antara China dan negara asing.
Tentang HGTECH
HGTECH adalah pelopor dan pemimpin aplikasi industri laser di China, dan penyedia resmi solusi pemrosesan laser global. Kami menyusun tata letak konstruksi peralatan cerdas laser secara komprehensif, lini produksi pengukuran dan otomasi, serta pabrik cerdas untuk memberikan solusi menyeluruh bagi manufaktur cerdas.
Kami sangat memahami tren perkembangan industri manufaktur, terus-menerus memperkaya produk dan solusi, mematuhi eksplorasi integrasi otomatisasi, informasi, intelijen dan industri manufaktur, dan menyediakan berbagai industri dengan sistem pemotongan laser, sistem pengelasan laser, seri penandaan laser, tekstur laser peralatan lengkap, sistem perlakuan panas laser, mesin bor laser, laser dan berbagai perangkat pendukung Rencana keseluruhan untuk pembangunan peralatan pemrosesan laser khusus dan peralatan pemotongan plasma, serta jalur produksi otomatis dan pabrik pintar.
