Laserowe oczyszczanie powierzchni – cz. I

Technologia czyszczenia laserowego jest coraz częściej stosowana jako alternatywa dla konwencjonalnych metod czyszczenia z uwagi na swoje zalety. Dzięki dużej parametryzacji urządzenia laserowego możliwe jest wszechstronne, selektywne oraz bezinwazyjne czyszczenie powierzchni.

Oczyszczanie laserowe wykorzystuje zjawisko ablacji laserowej, która polega na odparowaniu wierzchnich cząstek materiału. Aby proces ablacji mógł zaistnieć, musi wpłynąć na to szereg zdarzeń. Fotony emitowane przez źródło laserowe poruszają się w jednym kierunku, posiadają taką samą energię oraz długość fali. Pozwala to na bardzo precyzyjne kierunkowanie energii emitowanej przez źródło lasera na powierzchnię obrabianego materiału.

Oczyszczanie powierzchni - sposób działania

Ultrakrótkie, wysokoenergetyczne impulsy laserowe niemalże natychmiastowo przekazują na powierzchnię materiału energię wystarczającą do przekroczenia wartości krytycznej zwanej progiem ablacyjnym. To powoduje rozerwanie połączeń pomiędzy atomami materiału i tym samym oderwanie ich z jego powierzchni. Zjawisko takie nazywamy ablacją laserową. Występuje ono wtedy, gdy materiał przechodzi bezpośrednio ze stanu stałego w stan gazowy z pominięciem fazy ciekłej, czyli sublimuje. Podczas tego procesu dochodzi do rozpylania nad powierzchnią materiału dużej ilości najróżniejszych elementów, wcześniej znajdujących się na powierzchni materiału, jakimi są pojedyncze atomy lub całe oderwane cząstki.

Oderwane od powierzchni materiału czyszczonego cząstki tworzą chmurę. W niej, poprzez ciągłe napromieniowywanie światłem laserowym, powstaje plazma przenosząca dodatkowe ciepło w głąb materiału. To pozwala na jeszcze skuteczniejsze prowadzenie procesu czyszczenia laserowego.