Medienos valymas lazeriu

Valymas lazeriu – tai ne-kontaktinė, neteršianti-aukšto-tiksli paviršiaus apdorojimo technologija. Tiksliai valdydamas lazerio parametrus (pvz., bangos ilgį, galią ir impulso plotį), jis gali veiksmingai pašalinti teršalus, tokius kaip dažai, klijai, dėmės ir pelėsiai nuo medienos paviršių, nepažeidžiant medienos pagrindo. Jis ypač tinka subtilių medžio lukštų, įmantrių raižinių ir istorinių artefaktų restauravimui. Paviršiaus apdorojimas lazeriu taip pat gali būti naudojamas siekiant pakeisti medienos spalvą, pagerinti jos drėgmę ir pagerinti paviršiaus dangos medžiagų savybes bei jų antikorozines ir anti{7}}pelėsio savybes.

 

 

 

 

1. Tradicinio medienos valymo apribojimai:
Medienos gaminių pramonė apima daugybę sričių – nuo ​​baldų gamybos ir architektūrinės apdailos iki rankų darbo drožybos. Paviršiaus valymas yra labai svarbus jo gamybos procese. Tradiciniai valymo metodai, tokie kaip mechaninis šlifavimas, valymas cheminiais tirpikliais ir plovimas aukštu -slėgiu vandeniu, turi daug apribojimų. Šie metodai dažnai reikalauja eksploatacinių medžiagų (pvz., Abrazyvų ir cheminių medžiagų), susidaro antrinės atliekos, padidėja apdorojimo sąnaudos ir juos sunku automatizuoti. Jie reikalauja daug darbo-ir stengiasi užtikrinti pastovią valymo kokybę. Valymas lazeriu, kaip nauja paviršiaus apdorojimo technologija, siūlo naują metodą, kaip spręsti šiuos medienos gaminių pramonės iššūkius su savo unikaliais pranašumais. Lazerinės valymo mašinos apšvitina medienos paviršių didelės-energijos impulsine lazerio šviesa, akimirksniu išgaruoja arba pašalina dėmes, dažų ar oksido sluoksnius nepažeidžiant pagrindo.

 

2. Pagrindiniai valymo lazeriu privalumai:

Tikslus valdymas: sijos taško skersmenį galima reguliuoti nuo 0,1 iki 5 mm, todėl jis tinka vietiniam sudėtingų medienos grūdų apdorojimui.

Nekenksmingas aplinkai: nenaudojami jokie cheminiai tirpikliai, mažinantys LOJ emisijas ir atitinkantys ES REACH aplinkosaugos standartus.

Efektyvumo palyginimas: Eksperimentai rodo, kad senų dažų valymas nuo 1 kvadratinio metro medienos užtrunka tik 3-5 minutes, o tai 50% pagerėjimas, palyginti su mechaniniu šlifavimu.

 

3. Valymo lazeriu mechanizmas:
Fototerminis efektas (abliacija): kai teršalas sugeria didelės-energijos lazerio spindulį, jo temperatūra per labai trumpą laiką (nanosekundėmis ar net pikosekundėmis) smarkiai pakyla ir viršija garavimo ar virimo temperatūrą. Dėl to akimirksniu išgaruoja arba šiluminis plėtimasis sukelia smūginę bangą, panašią į{2}}pagrindo paviršiaus išsiskyrimą. Šis mechanizmas ypač efektyvus dažų, klijų likučiams ir dideliems nešvarumams ant medinių paviršių.

 

Fotocheminis poveikis: tam tikrų teršalų atveju didelė trumpo-bangos ilgio lazerių-fotono energija, pvz., ultravioletiniai (UV), gali tiesiogiai nutraukti teršalo cheminius ryšius, suskaidydama juos į lakias mažas molekules ir taip pasiekti ne-termodinaminį „šalto“ pašalinimo procesą. Šis metodas sumažina karščiui{4}}paveiktą zoną ir idealiai tinka karščiui-jautriems medienos paviršiams ir brangioms kultūros reliktams apdoroti.

 

 

 

 

Valymo lazeriu efektyvumą lemia ne vienas veiksnys; tai sinergetinis daugelio parametrų, įskaitant bangos ilgį, galią, impulso trukmę ir nuskaitymo greitį, poveikis. Tinkamo medienos gaminių parametrų derinio parinkimas yra pagrindinis techninis iššūkis siekiant efektyvaus, neardomojo valymo.

 

Galia ir energijos tankis:Per didelis energijos tankis gali sukelti medienos apanglėjimą, spalvos pasikeitimą ir net nudegimą.

 

Pulso trukmė:Kuo trumpesnė impulso trukmė, tuo labiau koncentruota lazerio energija paviršiuje, todėl šilumos sklaida į pagrindą sumažėja iki minimumo, todėl šilumos{0}}veikiama zona yra mažesnė.

 

Nuskaitymo greitis ir pasikartojimo dažnis:Šie du parametrai kartu lemia valymo efektyvumą ir šilumos kaupimąsi. Dėl lėto nuskaitymo greičio arba didelio pasikartojimo dažnio lazeris pakartotinai slėgs tą pačią vietą, o tai gali sudeginti medieną. Ir atvirkščiai, mažas pasikartojimų dažnis gali lemti nepilną valymą.

 

 

 

 

Valymas lazeriu su savo technologiniais pranašumais demonstruoja didelį potencialą keliuose medienos gaminių pramonės segmentuose. Taikymo scenarijai:

 

1. Aukštos kokybės baldų gamyba ir perdirbimas: baldų gamyboje jį galima naudoti norint tiksliai pašalinti klijų perteklių po kraštų juostos, iš anksto apdoroti MDF plokščių kraštus, kad pagerintų dangos sukibimą, arba pašalinti dažus iš senesnių baldų renovacijai. Jo ne-ardomas pobūdis apsaugo vertingą medienos substratą. Lazeriai gali pašalinti nešvarumus, tokius kaip derva ir miltligė, nuo medienos paviršiaus, pagerindami tolesnį dangos sukibimą.

 

2. Senovinės architektūros ir medinių kultūros relikvijų restauravimas: tai vienas vertingiausių lazerinio valymo technologijos pritaikymų. Tradiciniai įrankiai sunkiai pasiekiami ir lengvai pažeidžia sudėtingos, nelygios tekstūros medžio raižinius ir dekoratyvinius lipdinius. Lazeriai gali pašalinti oksido sluoksnį sluoksnis po sluoksnio nepažeidžiant originalios medienos grūdelių.

 

3. Medinių formų valymas: atliekant tokius procesus kaip karštas medienos presavimas, ant formos paviršiaus gali likti dervos ir klijų likučių. Valymas lazeriu gali greitai ir efektyviai pašalinti pelėsius, pagerindamas gamybos efektyvumą ir gaminio kokybę.

 

 

 

Valymas lazeriu yra ne tik švaresnis, efektyvesnis ir tikslesnis paviršiaus apdorojimo įrankis, bet ir ekologiškos gamybos paradigma, atitinkanti tvarios plėtros ateitį. Tobulėjant technologijai ir didėjant jos intelektualumo lygiui, valymas lazeriu pirmiausia pasieks perversmą didelės-vertės-srityse, pvz., aukščiausios klasės baldų gamyboje, kultūros paveldo pastatų restauravime ir preciziniame medienos apdirbime, ir palaipsniui prasiskverbs į platesnes medienos produktų apdirbimo sritis.