Satu abad setelah Profesor Theodore Harold Maiman menemukan laser rubi pertama di dunia, laser yang dapat digunakan di berbagai bidang bermunculan satu demi satu. Penerapan teknologi laser telah menyebabkan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang medis, manufaktur peralatan, pengukuran presisi dan teknik remanufaktur, serta mempercepat laju kemajuan sosial.
Pada tahun 1980-an, sinar laser disinari pada bagian beberapa barang yang terkontaminasi, dan zat yang diiradiasi tersebut mengalami serangkaian proses fisik dan kimia seperti getaran, peleburan, penguapan, dan pembakaran. Polutan di permukaan pada akhirnya terlepas dari permukaan benda, sehingga polutan dapat dihilangkan. Sejak itu, orang-orang mulai mempelajari pembersihan laser. Setelah berkembang selama beberapa dekade, teknologi pembersihan laser telah beralih dari penelitian laboratorium ke aplikasi manufaktur, dan berbagai mesin pembersih laser secara bertahap memasuki jajaran peralatan manufaktur cerdas modern.
1. Perbandingan pembersihan laser dan metode pembersihan tradisional
Teknologi pembersihan laser mengacu pada penggunaan pulsa laser frekuensi tinggi dan berenergi tinggi untuk menyinari permukaan benda kerja. Lapisan pelapis dan lapisan kontaminasi dapat langsung menyerap energi laser yang terfokus, menyebabkan minyak, karat, atau lapisan pada permukaan menguap atau terkelupas secara instan, dan dengan cepat dan efektif menghilangkan keterikatan permukaan atau pelapis permukaan. Pulsa laser dengan waktu aksi yang sangat singkat tidak akan merusak substrat logam pada parameter yang sesuai. Gambar 1 menunjukkan fenomena mikroskopis pembersihan laser dalam berbagai mekanisme pemrosesan gasifikasi dan fragmentasi dampak mikro.
Dibandingkan dengan metode pembersihan tradisional, pembersihan laser memiliki beberapa keunggulan yang tidak dapat dicapai oleh metode pembersihan tradisional. Pembersihan laser adalah metode pembersihan non-kontak yang hanya menyebabkan sedikit kerusakan pada media. Ini memiliki fleksibilitas tinggi, stabilitas dan karakteristik otomatisasi, kualitas pembersihan yang baik, presisi tinggi, dan perlindungan lingkungan. Ini adalah peralatan pembersih otomatis "hijau". Tabel 1 membandingkan berbagai metode pembersihan.
2. Komposisi sistem pembersihan laser
Walaupun peralatan pembersihnya berbeda, namun komponen utamanya pada dasarnya sama, antara lain sistem kendali komputer, sistem laser, sistem penyesuaian sinar, dll, lihat Gambar 2. Selain itu, beberapa peralatan pendukung juga disertakan: seperti sistem penghilangan debu dan pemurnian , manipulator, spektrometer kerusakan terinduksi laser (LIBS), sistem penentuan posisi visual, dan sistem pencitraan termal.
Selama pembersihan, sistem komputer memainkan peran komunikasi inti, yang mengontrol laser dan sistem penyesuaian jalur optik pada saat yang bersamaan. Sinar laser ditransmisikan melalui serat optik dan memasuki sistem penyesuaian sinar. Setelah sinar terfokus, diameter titik mencapai ukuran yang sangat kecil dan bekerja secara teratur pada permukaan benda kerja pembersih logam.
3. Penerapan teknologi pembersihan laser secara luas
Pembersihan laser digunakan sebagai proses pembersihan dalam produksi industri, yang secara efektif dapat menghilangkan karat, kotoran, cat, endapan karbon, dan berbagai lapisan. Telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti dirgantara, kendaraan kereta api, mikroelektronik, perlindungan peninggalan budaya dan perawatan medis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar
4. Pembersihan pra-pengelasan dan pasca-pengelasan
Teknologi pembersihan laser dapat digunakan secara luas dalam pembersihan bahan logam sebelum dan sesudah pengelasan seperti paduan aluminium, paduan titanium, baja tahan karat, dan paduan suhu tinggi, yang secara efektif dapat mencegah timbulnya cacat seperti inklusi dan pori-pori. Setelah pengelasan juga dapat digunakan untuk pembersihan oksidasi pasca pengelasan, sehingga lapisan oksida yang dihasilkan selama proses pengelasan dapat dihilangkan kembali untuk mengembalikan kilau logam.
Teknologi pembersihan laser digunakan untuk membersihkan secara lokal film oksida anodik dari paduan aluminium, dan pelat uji pengelasan yang telah dibersihkan dilas dengan ujung ke ujung. Kualitas las dievaluasi dengan deteksi sinar-X, dan struktur metalografi diamati dan dianalisis. Pengaruh penghilangan lapisan oksida pada kinerja las diuji dengan uji tarik suhu kamar. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, hasilnya menunjukkan bahwa film oksida anodik telah dibersihkan secara menyeluruh, kekuatan tarik sambungan paduan aluminium yang dibersihkan dengan laser adalah 298~303 MPa, dan perpanjangan putus tarik adalah 6,2%~6,5%. Kisaran kinerja las yang dibersihkan dengan laser konsisten dengan las yang tergores secara mekanis. Th
