Im vorherigen Artikel wurden die Funktionen und Vorteile von … vorgestellt.HandlaserreinigungsmaschinenHeute wollen wir uns damit beschäftigen, wie…Handlaserreinigungsmaschinenkann im Alltag verwendet werden.
Die Laserreinigung hat ein breites Anwendungsgebiet, insbesondere in folgenden Branchen:
1. Schienenverkehr: Eisenbahngleise verlaufen im Freien und rosten (oder verschmutzen) aufgrund von Regen, Sonneneinstrahlung und anderen Faktoren leicht. Starker Rost und Schmutzablagerungen auf der Schienenoberfläche und -innenseite können zu fehlerhafter Stromführung führen, die Signalübertragung beeinträchtigen und die Zugsicherheit gefährden.
Aktuell werden zwei Hauptmethoden zur Entfernung von Rost und Schmutz von Gleisen eingesetzt: manuelles Schleifen und große Schienenentrostungs- und Schleifmaschinen. Manuelles Schleifen ist die primäre Methode der Gleisinstandhaltung, jedoch arbeitsintensiv, schwierig zu bedienen, ineffizient, beschädigt die Schienen leicht und die Reinigungsqualität ist schwer zu gewährleisten. Große Schienenentrostungs- und Schleifmaschinen sind leistungsstark und sperrig und benötigen eigene Generatoren und Lokomotiven für den Betrieb. Vor dem Einsatz sind Transportpläne erforderlich, und die Arbeiten vor Ort blockieren Gleise und beeinträchtigen den Zugverkehr. Darüber hinaus sind die Kosten hoch und die Umweltbelastung ist erheblich. Die Laserreinigung hingegen ist eine neue Reinigungsmethode, die sich in den letzten Jahren entwickelt hat. Laserreinigungsanlagen eignen sich für den Einzelbetrieb, sind kostengünstig, umweltfreundlich, hocheffizient, bieten eine hochwertige Reinigung ohne Beschädigung des Schienenuntergrunds, benötigen keine Transportpläne und können einfach einhändig oder automatisch per Fernbedienung bedient werden. Diese Vorteile sind durch bestehende Reinigungsmethoden unersetzlich, und die Laserreinigung wird die traditionellen Methoden nach und nach ablösen; ihre Entwicklungsperspektiven sind zweifellos vielversprechend.
2. Laserreinigungsanlagen in der Automobilfertigung: In der Automobilfertigung können Zieh- und Kühlschmierstoffe sowie Rostschutzmittel Bauteile verunreinigen und die Qualität nachfolgender Füge- und Klebeprozesse erheblich beeinträchtigen. Schweißnähte und Klebeverbindungen an Antriebskomponenten müssen strengen Qualitätsstandards genügen; daher ist eine gründliche Reinigung der Fügeflächen unerlässlich. Herkömmliche Reinigungsmethoden sind sehr zeitaufwendig, nicht automatisierbar und oft umweltschädlich. Die Laserreinigung hingegen entfernt dank ihrer Geschwindigkeit und Automatisierung Oberflächenrückstände gründlich und führt so zu festen, spalt- und mikrorissfreien Schweißnähten und Klebeverbindungen. Darüber hinaus ist die Laserreinigung schonend und deutlich schneller als andere Methoden – Vorteile, die in der Automobilindustrie zunehmend anerkannt werden. In industriellen Anwendungen wird Lack typischerweise zum Schutz von Metallen oder anderen Substratmaterialien aufgetragen und bietet Schutz vor Rost, Oxidation und Korrosion. Wenn Lack abblättert oder aus anderen Gründen neu lackiert werden muss, muss die ursprüngliche Lackschicht vollständig entfernt werden. In der Automobilindustrie muss vor größeren Fahrzeugreparaturen der alte Lack entfernt werden, um die neue Lackierung vorzubereiten. Die traditionellen Methoden zur Fahrzeuglackreinigung sind vielfältig und lassen sich hauptsächlich in mechanische und chemische Verfahren einteilen. Zu den mechanischen Methoden zählen Hochdruckwasserstrahlreinigung, Sandstrahlen und Polieren mit Stahlbürsten, während chemische Verfahren vorwiegend chemische Reagenzien verwenden. Diese Methoden weisen Nachteile wie hohe Kosten, hohen Energieverbrauch, potenzielle Umweltbelastung und Beschädigung der Lackoberfläche auf und erfüllen daher zunehmend nicht mehr die modernen Umweltanforderungen an Reinigungsverfahren. Als Reaktion darauf sind zahlreiche neue Reinigungstechnologien entstanden, wobei die Laserreinigung als Schlüsselmethode ihre Überlegenheit immer deutlicher unter Beweis stellt. Selektiver Abtrag, keine Beschädigung der Lackoberfläche und eine hohe Reinigungsgeschwindigkeit sind die Hauptvorteile der Laserlackreinigung.
3. Petrochemische Industrie: In der petrochemischen Industrie sind Anlagen über lange Zeiträume rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt und daher anfällig für Korrosion und Rost, was ihre Leistung erheblich beeinträchtigt. Lösungsmittel und Emulsionen, die zur Reinigung von Rohroberflächen eingesetzt werden, entfernen lediglich Öl, Fett und Staub, nicht aber Rost, Ablagerungen und andere Verunreinigungen. Die abrasive Reinigung mit Drahtbürsten ist arbeitsintensiv, umweltschädlich und ineffizient. Laserreinigungstechnologie löst diese Probleme effektiv.
4. Formen: Formen sind unverzichtbare Maschinen in der Reifenproduktion und beeinflussen die Reifenqualität direkt. Reifenformen weisen komplexe Muster und Markierungen auf, die präzise Gravurtechniken erfordern. Da Formen jedoch wiederholt unter hohem Druck und hohen Temperaturen verwendet werden, kommt es unweigerlich zu Verunreinigungen durch Ablagerungen von Gummi, Mischungszusätzen und Trennmitteln aus dem Vulkanisationsprozess (hauptsächlich Sulfide, anorganische Oxide, Silikonöl, Ruß usw.). Gummi und Rückstände sammeln sich leicht in der Lauffläche und den Profilrillen an. Erreicht diese Ablagerung ein bestimmtes Maß, beeinträchtigt sie die Oberflächenform des Reifens und führt zu minderwertigen Produkten oder Ausschuss. Daher ist die regelmäßige Reinigung der Formen unerlässlich, um deren Oberflächenreinheit zu gewährleisten und somit die Reifenqualität und die Lebensdauer der Formen zu sichern.
Andererseits werden weltweit jährlich Hunderte Millionen Reifen produziert. Die Reinigung der Reifenformen während der Produktion muss schnell und zuverlässig erfolgen, um Ausfallzeiten zu minimieren. Traditionelle Methoden wie chemische Reinigungsmittel, Hochdruckwasserreinigung und Trockeneisreinigung weisen Nachteile wie hohen Arbeitsaufwand, geringe Effizienz, mangelnde Sicherheit und hohe Kosten auf. Daher benötigt die Reifenindustrie dringend eine hocheffiziente und kostengünstige Reinigungstechnologie. Die Laserreinigung bietet signifikante Vorteile wie hohe Effizienz, niedrige Kosten und die schonende Reinigung der Formen. Sie ermöglicht zudem die Online-Reinigung und gewährleistet die Sicherheit der Bediener. Im Vergleich zu traditionellen Reinigungsmethoden verbessert die Laserreinigung die Reinigungsqualität und -effizienz deutlich, löst die Probleme traditioneller Methoden und erfüllt die Anforderungen an eine schnelle und zuverlässige Reifenreinigung.
5. Neue Energiebatterien: Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien umfasst drei Schritte: Elektrodenherstellung, Zellfertigung und Batteriemontage. Die Integration der Laserreinigung in diese drei Prozesse kann den Herstellungsprozess erheblich verbessern.
Laserreinigung vor der Elektrodenbeschichtung: Die positiven und negativen Elektroden von Lithiumbatterien werden durch Aufbringen von Lithiumbatterie-Elektrodenmaterial auf einen dünnen Metallstreifen hergestellt. Während des Beschichtungsprozesses muss der Metallstreifen gereinigt werden. Dieser besteht üblicherweise aus Aluminium oder Kupfer. Die herkömmliche Nassreinigung mit Ethanol kann leicht andere Komponenten der Lithiumbatterie beschädigen. Laser-Trockenreinigungsanlagen lösen diese Probleme effektiv.
Laserreinigung vor dem Batterieschweißen: Gepulste Laser werden eingesetzt, um Verunreinigungen direkt zu bestrahlen und zu entfernen. Dadurch steigt die Oberflächentemperatur und die Verunreinigungen dehnen sich aus. Diese thermische Ausdehnung versetzt die Verunreinigungen oder das Substrat in Schwingung, wodurch die Oberflächenhaftung überwunden und die Verunreinigungen von der Substratoberfläche abgelöst werden. So werden Oberflächenverunreinigungen entfernt. Dieses Verfahren beseitigt effektiv Schmutz und Staub von den Anschlussflächen der Batteriezellen, bereitet diese für das Schweißen vor und reduziert die Anzahl fehlerhafter Produkte.
Laserreinigung bei der Batteriemontage: Um Sicherheitsvorfälle bei Lithiumbatterien zu vermeiden, wird üblicherweise ein externer Klebstoff auf die Batteriezellen aufgetragen. Dieser dient der Isolation, verhindert Kurzschlüsse, schützt die Schaltkreise und beugt Kratzern vor. Die Laserreinigung der Isolier- und Anschlussplatten reinigt die Zelloberfläche, raut sie auf und verbessert die Haftung des Klebstoffs. Da dabei keine schädlichen Schadstoffe entstehen, ist sie eine umweltfreundliche Reinigungsmethode, die angesichts des globalen Fokus auf Umweltschutz zunehmend an Bedeutung gewinnt.
6. Laser-Rostentfernung in der Halbleiterindustrie: Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Halbleitertechnologie haben sich moderne integrierte Schaltungen von planaren zu dreidimensionalen Strukturen entwickelt. Die Herstellungsprozesse integrierter Schaltungen werden immer komplexer und erfordern oft Hunderte oder sogar Tausende von Prozessschritten. Bei der Fertigung moderner Halbleiterbauelemente hinterlässt jeder Prozess zwangsläufig Partikelverunreinigungen, Metallrückstände oder organische Rückstände auf der Siliziumwaferoberfläche. Die kontinuierliche Verkleinerung der Strukturgrößen und die zunehmende Komplexität dreidimensionaler Bauelemente führen dazu, dass Halbleiterbauelemente immer empfindlicher auf Partikelverunreinigungen, deren Konzentration und Menge reagieren. Dies stellt höhere Anforderungen an die Reinigungstechnologie für verunreinigende Mikropartikel auf der Maskenoberfläche von Siliziumwafern. Der Schlüssel liegt darin, die starke Adhäsion zwischen den verunreinigenden Mikropartikeln und dem Substrat zu überwinden. Traditionelle chemische, mechanische und Ultraschallreinigungsverfahren genügen diesen Anforderungen nicht, während die Laserreinigung dieses Verschmutzungsproblem problemlos lösen kann.
Da die Größe integrierter Schaltungen immer weiter schrumpft, gewinnen Materialverlust und Oberflächenrauheit während der Reinigung zunehmend an Bedeutung. Die Entfernung von Partikeln ohne Materialverlust oder Beschädigung der Struktur ist daher unerlässlich. Die Laserreinigungstechnologie bietet gegenüber herkömmlichen Methoden unübertroffene Vorteile: berührungslose Reinigung, keine thermischen Effekte, keine Beschädigung der Oberfläche und keine Sekundärverschmutzung. Sie ist die ideale Reinigungsmethode für Halbleiterbauelemente.
Die weltweite Marktnachfrage nach industriellen Reinigungsprodukten und -geräten wächst rasant. Daher gewinnen Qualität, Reinigungswirkung und Umweltverträglichkeit dieser Produkte und Geräte zunehmend an Bedeutung. Mit der stetigen Verbesserung der Produktqualität ist die Bewertung der Umweltauswirkungen mittlerweile Standard, und viele Branchen untersuchen, wie sich Reinigungsverfahren in der automatisierten Serienfertigung optimieren lassen.