パルスレーザー洗浄機とは

1.パルスレーザー洗浄機：効率的な洗浄の未来のスター

パルスレーザー洗浄機は、高周波短パルスレーザーを作業媒体として使用する洗浄装置です。多くの重要な機能を備えています。
まず、非接触洗浄はその大きな特徴の一つです。従来の洗浄方法では、化学薬品を使用したり、対象物の表面をこすったりして洗浄するため、素材が摩耗したり損傷したりしやすくなります。パルスレーザー洗浄機は、対象物の表面に触れることなくレーザービームを汚れに直接照射し、対象領域を正確に洗浄するため、潜在的な損傷を回避できます。
第二に、高効率もその優れた利点です。洗浄プロセスは非常に高速です。わずか数秒で頑固な汚れを完全に除去し、洗浄された物体の表面を新品のようになり、洗浄作業の効率が大幅に向上します。たとえば、一部の工業生産では、パルスレーザー洗浄機は金属表面の油や錆などの汚染物質をすばやく除去し、その後の処理手順に優れた基礎を提供します。
さらに、パルスレーザー洗浄機は環境に優しく、省エネです。従来の洗浄方法と比較して、化学薬品や洗剤を使用する必要がないため、環境への汚染が軽減されます。同時に、大量の水資源を消費する必要がなく、エネルギー消費も少ないため、洗浄プロセスのエネルギー消費とコストが大幅に削減されます。
つまり、パルスレーザー洗浄機は、非接触洗浄、高効率、環境保護の点でますます多くの人々に認識され、使用され、人々の洗浄作業に大きな利便性と利点をもたらしています。

2.市場規模と見通し

世界市場の動向
市場調査レポートによると、世界のパルスレーザー洗浄機市場は着実な成長傾向を示しています。世界のパルスレーザー洗浄機市場は今後数年間拡大し続けると予想されています。世界市場では、主要メーカーにはTrumpf、Han's Laser、IPG Photonics、HGLASERなどがあり、その中で世界のトップ70メーカーは2023年に約XNUMX％の市場シェアを占めるでしょう。例えば、Trumpfは世界市場で重要な地位を占めており、その先進的な技術と高品質の製品は顧客から深く支持されています。
世界のパルスレーザー洗浄機市場の成長は、主に以下の要因によるものです。第一に、厳しい環境保護規制により、化学薬品を使用しない洗浄技術の適用が促進されました。環境に優しい洗浄方法として、パルスレーザー洗浄機はますます注目を集めています。第二に、効率的な洗浄技術は生産効率を向上させ、運用コストを削減し、企業の効率的な生産のニーズを満たすことができます。第三に、レーザー技術の発展により、レーザー洗浄装置の性能が継続的に向上し、その適用範囲が拡大しました。

中国では、パルスレーザー洗浄機市場も急速に発展しています。国内製造業の継続的なアップグレードと環境保護要件の改善に伴い、パルスレーザー洗浄機の需要も増加しています。現在、中国のパルスレーザー洗浄機市場の生産能力、生産量、販売量は年々増加しています。
中国市場の発展状況は、主に以下の側面に反映されています。第一に、国内企業は研究開発への投資を増やし続け、製品の品質と技術レベルを向上させています。たとえば、Han's Laserなどの企業は、パルスレーザー洗浄機の分野で目覚ましい成果を上げており、その製品は国内市場で高い競争力を持っています。第二に、政府の環境保護産業への支援は増加し続けており、パルスレーザー洗浄機市場の発展に良好な政策環境を提供しています。さらに、中国の製造業の急速な発展は、パルスレーザー洗浄機市場に広い市場空間も提供しています。

3.パルスレーザー洗浄機の動作原理

パルスレーザー洗浄機の動作原理は、高エネルギーレーザービームと物体の表面との相互作用に基づいています。高エネルギーレーザービームが物体の表面に瞬間的に照射されると、特定の波長のレーザーが物体の表面の汚れ層（錆層、塗料層、汚染層など）に吸収されます。これらの汚れ層がレーザーエネルギーを吸収すると、急速に膨張するプラズマが形成されます。
同時に、プラズマの形成により強力な衝撃波が発生し、衝撃波の効果により汚染物質が破片に分解されて除去され、物体の表面を洗浄する効果が得られます。この洗浄方法は、従来の洗浄方法に比べて大きな利点があります。
例えば、複雑な形状の物体表面の場合、従来の洗浄方法では徹底的に洗浄することが難しい場合がありますが、パルスレーザー洗浄機は、レーザービームの照射角度と位置を精密に制御することで、複雑な表面の包括的な洗浄を実現できます。さらに、レーザービームのエネルギーが高度に集中しているため、物体の表面を傷つけることなく、頑固な汚れを効果的に除去できます。
さらに、パルスレーザー洗浄機は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、炭素繊維、セラミックなどのさまざまな材料の表面を洗浄できます。油汚れ、錆、酸化、接着層などのさまざまな種類の汚染物質も効果的に除去できます。これは、さまざまな汚染物質が特定の波長のレーザーに対して異なる吸収特性を持っているためです。レーザーの波長とエネルギーを調整することで、さまざまな汚染物質をターゲットにした洗浄を実現できます。

4.パルスレーザー洗浄機の応用分野は何ですか?

産業分野

自動車業界では、パルスレーザー洗浄機が重要な役割を果たしています。自動車の製造プロセスでは、自動車のホイール、ブレーキパッド、ボンネット、エンジンなどの部品の表面に錆、塗料、酸化層、油などの汚染物質が発生しやすいです。従来の洗浄プロセスは自動化できず、時間がかかり、環境を汚染します。パルスレーザー洗浄機は、特定の波長の高エネルギービームが錆層、塗料層、汚染層に吸収されて急速に膨張するプラズマを形成し、同時に衝撃波を発生させて汚染物質を破片に分解して除去するという原理を利用しており、これにより、自動車のさまざまな部品の表面で錆除去、塗料除去、酸化層除去、油除去の機能を実現します。また、レーザー洗浄は非常に穏やかで、消耗品がなく、基板の表面を損傷しないため、企業は毎年一定の人件費と消耗品コストを節約できます。ロボットや工具固定具を装備して、自動化された方法でワークピースの表面を洗浄することもできます。操作は簡単で、初心者でも簡単なトレーニングで使い方を習得できます。
航空宇宙産業では、航空機の修理やメンテナンスを行う際に、表面の古い塗装を除去する必要があります。サンドブラストやスチールブラシ研磨などの従来の表面塗装膜洗浄方法は、航空機の金属表面を傷つけやすく、安全な飛行に潜在的な危険をもたらします。パルスレーザー洗浄システム、たとえばマルチレーザー洗浄システムを使用すると、金属表面を傷つけることなく、320日以内にAXNUMXエアバスの表面の塗装層を完全に除去できます。洗浄原理は、パルスNd：YAGレーザー洗浄プロセスが、高強度ビーム、短パルスレーザー、および汚染層との相互作用によって引き起こされる光物理反応に基づいて、レーザーによって生成された光パルスの特性に依存することです。金属表面に酸化物がある場合、金属表面にプラズマが生成されます。レーザーパラメータを調整することにより、光パルスのエネルギー密度は厳密にXNUMXつのしきい値の間になります。各レーザーパルスは、一定の厚さの汚染層を除去します。表面洗浄に必要なパルス数は表面汚染の程度に応じて異なり、基材の安全性を確保しながら効果的な洗浄が行われます。
機械加工業界では、機械設備が長期間使用されており、部品の表面に大量の油、廃塗料、錆、炭素堆積物が蓄積しています。パルスレーザー洗浄機は、炭素堆積物の除去効果と溶接プロセスの品質を大幅に向上させます。さまざまな基板の表面の炭素堆積物を効率的に除去し、溶接欠陥を減らし、材料の溶接性を向上させることができます。同時に、企業の生産コストを節約し、企業の生産効率を向上させることもできます。

文化財・骨董品産業

文化財保護の分野では、文化財の表面汚染層や錆層を除去するために、効率的で高精度かつ安全な洗浄技術が求められています。「レーザー洗浄」は、文化・博物館分野に「高効率、高精度かつ安全」な洗浄方法を提供します。文化財洗浄は主に短パルスレーザー振動波を使用して対象物の表面をスキャンし、表面の土、汚れ、炭素堆積物、金属錆、有機または無機不純物の酸化層を粉砕して蒸発させます。対象物の表面汚染層/老化層を除去すると同時に、その下の基質（文化財の本体）が損傷したり剥がれたりしないようにします。石の基質を持つ文化財の洗浄には、一般的に赤外線Nd：YAGレーザーが使用されます。洗浄メカニズムは主に光と物質によって生成される力に基づいており、表面汚染物質を除去する効果を実現します。絵画の場合、洗浄と保護には一般的に波長の短い可視光または紫外線レーザーが使用されます。クリーニングのメカニズムは、結合を破壊するコールドアブレーション効果に基づいており、その熱影響は小さいか無視できるほどであり、アートワーク自体に熱による損傷を与えることはありません。
食品業界では、食品製造業でベーキングトレイを洗浄するためにレーザー洗浄機が使用されています。CleanLASER は、食品製造業で使用されるベーキングトレイやその他の「高温」表面を洗浄するためのソリューションを提供します。金属製のベーキングトレイ、金型、コンベアはすべてレーザー洗浄でき、油、グリース、残留物を残さずにすばやく除去できます。材質がステンレス鋼、鉄、クロムメッキ金属のいずれであっても、形状が平らであってもテクスチャーがあっても、レーザー洗浄に適しています。レーザー洗浄ソリューションは、通常の製造中に 180°C の高温オーブンで連続的に動作するようにも設計されているため、動作中に移動するベーキングトレイやその他の洗浄が難しい表面のレーザー洗浄を実行し、100% クリーンな製造条件を維持できます。これにより、機器の稼働時間が延長され、コストが削減されます。

非接触で損傷なし
パルスレーザー洗浄機は非接触洗浄技術を採用しており、洗浄プロセス中にレーザービームが物体の表面と物理的に接触することなく汚れに直接照射されます。化学薬品を使用したり、物体の表面をこすったりする従来の洗浄方法と比較して、この非接触洗浄方法は物体の表面を損傷するリスクを大幅に低減します。
従来の洗浄方法では、特に壊れやすい材料や精密部品の場合、材料の摩耗、傷、損傷を引き起こす可能性があります。パルス レーザー洗浄機は、対象領域を正確に洗浄し、潜在的な損傷を回避し、対象物の完全性と価値を保護します。
たとえば、電子半導体業界では、さまざまなコンポーネント、回路基板、光学デバイスの表面を洗浄する必要があります。これらの部品は通常、非常に繊細で、表面の損傷に非常に敏感です。パルスレーザー洗浄機を使用すると、物体の表面に触れることなく、表面の汚れや汚染物質を効率的に除去できるため、これらの精密部品の性能と信頼性が確保されます。

レーザー洗浄機の効率

パルスレーザー洗浄機は効率的な洗浄機能を備えており、洗浄プロセスは非常に高速です。わずか数秒で頑固な汚れを完全に除去し、洗浄した物体の表面を新品のように見えます。
この効率的な洗浄能力により、作業効率が大幅に向上します。工業生産では時間がお金であり、効率的な洗浄装置は生産サイクルを短縮し、生産ライン全体の効率を向上させることができます。
例えば、自動車製造業界では、パルスレーザー洗浄機は自動車部品の表面の油、錆、塗料などの汚染物質を素早く除去し、その後の処理手順にかかる時間を大幅に節約できます。化学洗浄や手作業による研磨などの従来の洗浄方法と比較して、パルスレーザー洗浄機の洗浄速度は数倍、さらには数十倍も向上します。

環境保護と省エネルギー
パルスレーザー洗浄機は、環境保護と省エネの優れた特徴を備えています。まず、化学薬品や洗剤を使用する必要がないため、環境への汚染が軽減されます。従来の洗浄方法では、化学薬品の使用により、廃水排出、土壌汚染、大気汚染などの問題が発生する可能性があります。パルスレーザー洗浄機は、洗浄に高エネルギーレーザービームのみを使用しており、化学廃棄物を生成せず、環境に非常に優しいです。
第二に、パルスレーザー洗浄機はエネルギー消費量が低く、従来の洗浄装置に比べて大量の水資源や電気を必要としません。洗浄工程では、レーザービームを生成するために電気エネルギーのみが消費され、レーザービームのエネルギーを対象領域に高度に集中させることができるため、エネルギー消費を抑えながら効率的な洗浄を実現できます。
例えば、統計によると、パルスレーザー洗浄機が同じ面積の物体の表面を洗浄する場合、エネルギー消費量は従来の洗浄装置の数分の1かそれ以下です。これにより、洗浄プロセスのコストが削減されるだけでなく、現代社会の省エネと環境保護の要件も満たします。

パルスレーザー洗浄機の今後の開発動向

（I）インテリジェントトレンド
科学技術の継続的な進歩に伴い、パルスレーザー洗浄機は将来的にインテリジェント化の方向に発展するでしょう。一方では、自動制御システムとマシンビジョン技術の組み合わせにより、装置は異なる形状や材質の物体、表面の汚れの種類や程度を自動的に識別し、レーザーパラメータを自動的に調整してインテリジェントな洗浄プロセスを実現します。たとえば、自動車製造の分野では、レーザー洗浄機がさまざまなモデルの自動車部品に直面した場合、洗浄方式を迅速かつ正確に識別して調整し、洗浄効率と品質を向上させることができます。
一方、インテリジェントパルスレーザー洗浄機は遠隔監視と操作も実現できます。操作者はインターネットを通じて機器の動作状況を遠隔制御し、洗浄工程における各種パラメータをリアルタイムで監視し、遠隔故障診断やトラブルシューティングを行うことができます。これにより、作業の利便性が向上するだけでなく、人件費や運用リスクも削減されます。関連データによると、今後数年間で、インテリジェントパルスレーザー洗浄機の市場シェアは徐々に拡大し、業界で主導的な地位を占めると予想されています。

（II）洗練されたトレンド
今後、パルスレーザー洗浄機は洗浄精度の向上にさらに重点を置くことになります。製造業、特に航空宇宙、電子半導体などの高精度分野では、製品品質要件が継続的に向上しているため、洗浄精度に対する要件は非常に厳しくなっています。パルスレーザー洗浄機は、レーザービームのフォーカス技術とエネルギー制御技術を継続的に最適化することで、微細な汚れの精密洗浄を実現し、基板への熱影響を軽減し、基板の変形や変色を回避します。
たとえば、電子チップの製造プロセスでは、チップの表面の微細な汚染物質がチップの性能と信頼性に影響を与える可能性があります。洗練されたパルスレーザー洗浄機は、チップに損傷を与えることなく、これらの微細な汚染物質を正確に除去できます。同時に、洗練された洗浄により、パルスレーザー洗浄機の適用範囲が拡大し、より特殊な分野の洗浄ニーズを満たすこともできます。

（III）多機能化の傾向
将来、パルスレーザー洗浄機は単一の洗浄機能に限定されず、多機能の方向に発展します。洗浄機能に加えて、表面検出、コーティングの除去と修復、材料の改質などの他の機能を装置に統合することもできます。たとえば、洗浄プロセス中に、装置は対象物の表面を同時に検出し、表面の欠陥や問題を迅速に検出し、対応する処理を実行します。
さらに、パルスレーザー洗浄機は、3Dプリント、レーザー溶接などの他の先進的な製造技術と組み合わせて、統合された製造および加工プロセスを実現することもできます。この多機能開発の傾向は、ユーザーにさらに包括的なソリューションを提供し、機器の付加価値と市場競争力を向上させます。
つまり、先進的な洗浄設備として、パルスレーザー洗浄機は将来的に幅広い発展の見通しを持っています。知能化、洗練化、多機能化のトレンドが継続的に進歩するにつれて、パルスレーザー洗浄機はさまざまな分野でより重要な役割を果たし、製造業の発展と環境保護の促進にさらに大きな貢献をします。