Примене за ласерско чишћење и уклањање боје добиле су велику пажњу последњих година, јер традиционалне методе уклањања боје као што су пескарење и хемијско скидање боје стварају много загађења животне средине. Време је да искористите предности решења за уклањање зелене боје. Правилном контролом параметара као што су ширина импулса, густина енергије, стопа понављања и величина зрака, ласери се могу користити за обављање висококвалитетних радова и уклањање премаза [Референца 1] Предности ласерског уклањања боје могу се сумирати на следећи начин:
● Мање потрошног материјала
● Смањен секундарни отпад
● Нема механичких оштећења подлоге услед коришћења контролисаних параметара ласера
● Боље приањање због смањене храпавости површине
● Брже од традиционалних метода
● Ефикасније од традиционалних метода
Постоје два начина за постизање ласерског чишћења. Прва је ласерска аблација, где ће високоенергетски импулс или интензиван континуирани сноп таласа створити плазму у премазу, а ударни талас који ствара плазма ће разбити премаз у честице. Други је термичко разлагање, где континуирани таласни сноп ниже енергије или дуги импулс могу загрејати површину и на крају испарити премаз.
Без обзира на механизам, неконтролисани ласерски параметри могу оштетити подлогу и узроковати проблеме. За ласерско чишћење могу се користити и континуирани и импулсни ласери, али је неопходно разумети различите ефекте који ови ласери производе на различитим подлогама. Апсорпција континуираног ласера од стране супстрата зависи од његове таласне дужине, при чему краће таласне дужине генерално резултирају већом апсорпцијом. За класични пулсни ласер, с друге стране, дубина продирања ЛТ у супстрат је независна од таласне дужине и уместо тога зависи од ширине импулса τп ласера и коефицијента дифузије Д супстрата, као што је приказано у једначини 1.
За класични пулсни ласер, повећање ширине импулса повећава праг аблације, који је дефинисан као минимална енергија потребна за уклањање јединичне запремине материјала према следећој једначини:
где је ρ густина, а Хв топлота испаравања (количина топлоте потребна да се испари јединица масе материјала у џулима по граму). Дакле, дужи импулси смањују ефикасност аблације. Класични импулсни ласери такође зависе од брзине понављања импулса, где се ефикасност аблације повећава са повећањем стопе понављања.
Спроведена је студија за испитивање ЦВ и импулсних режима рада ласера коришћењем ласера са влакнима од 1,07 μм [Реф 2]. У овој студији, исти ЦВ ласер је био укључен и искључен да би произвео импулсе дуге ширине. Ова студија је открила да у ЦВ режиму специфична енергија (дефинисана као енергија потребна за уклањање јединице запремине материјала (мм3) у џулима и обрнуто пропорционална ефикасности аблације) опада са повећањем брзине скенирања и снаге ласера. За импулсни режим, утврђено је да ефикасност аблације зависи од радног циклуса (однос ширине импулса и временског интервала између два импулса). Повећањем радног циклуса, повећана је ефикасност аблације. Ово је у супротности са класичним импулсним ласерима, где, уз фиксну стопу понављања, повећање ширине импулса (а тиме и радног циклуса) смањује ефикасност аблације. Слика 3 упоређује специфичну енергију у односу на снагу и брзину скенирања за ЦВ ласер од 1 кХз и импулсни ласер (тј. ЦВ ласер који се укључује и искључује) на подлози од нерђајућег челика.
Импулсни ласер (тј. ЦВ ласер који се укључује и искључује) има вршну снагу од 1800 В и просечну снагу скоро исту као ЦВ ласер, али као што се може приметити са слике, специфична енергија је скоро 2 пута мања . Импулсни режим у односу на ЦВ режим. Чини се да ЦВ режим има више губитака од пулсног режима јер је снага ласера увек на вршној вредности.
Међутим, начин рада у коме ласер ради није једини фактор при одлучивању да ли ћете користити пулсни (тј. континуирани талас укључивање и искључивање) или ласер са континуираним таласима за ласерско чишћење. Образац скенирања је још једно важно питање. Важно је да време интеракције између ласерског зрака и премаза буде кратко како би ефекат термичког оштећења био минималан. Ово се може постићи коришћењем кратких импулса са високим вршним интензитетом или коришћењем континуираног ласера и великом брзином скенирања.
Узимајући у обзир да је континуирана ласерска снага генерално снажнија, јефтинија и робуснија од пулсних ласера, није лош избор за ласерско чишћење. Нажалост, скенери за галванометар који се традиционално користе за ласерско чишћење не могу да поднесу ласере од више киловата. Галванометарски скенери који се користе за ласере велике снаге су такође прилично тешки и не могу да раде при великим брзинама скенирања. Због тога је предложен нови тип скенера који се зове полигонски скенер који има само један покретни део, полигон [Референца 3]. Ови полигонални скенери су у стању да поднесу веће снаге ласера и показало се да су три пута бржи од скенера за галванометар. Користећи скромне брзине ротације, полигонски скенери могу да произведу брзине скенирања површине веће од 50 метара у секунди. Ова велика брзина скенирања омогућава кратко време интеракције зрака са радном површином и дозвољава употребу веома великих ласерских снага. На слици 4 приказан је дизајн полигонског скенера.
Укратко, избор употребе ЦВ или импулсног ласера (тј. ЦВ или класичних краткопулсних ласера који се укључују и искључују) за ласерско чишћење зависи од неколико фактора, као што су тип подлоге, упијајућа моћ премаза, и цену ласера. Комбинација полигонског скенера и континуираног ласера може произвести велике брзине скенирања и обећавајућа је опција која се може размотрити када класични пулсни ласери нису доступни.
