Jednoducho povedané, používa sa vysokofrekvenčné vibrácie generované určitou vlnovou dĺžkou laseru na rozbitie príchytky na povrchu predmetu; okamžitá vysoká teplota generovaná laserom spôsobuje, že pripevnený materiál odlupuje povrch substrátu, čím sa dosiahne účel čistenia.
Objekty čistenia laserom zahŕňajú kontaminované vrstvy, vrstvy farieb, vrstvy hrdze a adhézne vrstvy na povrchu akéhokoľvek materiálu. Medzi jeho aplikácie patria: čistenie foriem, povrchová úprava kovových povrchov a odstraňovanie spájkovacích kĺbov, oxidy, odstraňovanie olejových škvŕn, obnova a zachovanie historických artefaktov.
Čistenie laserom dosiahne odstránenie prekonaním spojenia podkladového materiálu s povrchovými prílohami. Hlavný mechanizmus činnosti zahŕňa tieto aspekty:
1. Odstránenie rozstreku kvapalín: podpovrch pripevneného materiálu nedosahuje teplotu splyňovania a existuje okamžite vo forme tenkej vrstvy kvapaliny, zatiaľ čo reakčná sila vyvolaná okamžitým rozťahovaním povrchového plynu a vyfukovacej sily procesný plyn núti kvapalinu usadzovať. Dosiahnuť účinok odstránenia;
2, odstránenie rozstreku kvapalín: podpovrch pripojeného materiálu nedosahuje teplotu splynovania a existuje vo forme tenkej vrstvy kvapaliny, zatiaľ čo reakčná sila vyvolaná okamžitým rozťahovaním povrchového plynu a dúchacej sily procesný plyn núti kvapalinu ukladať do striekacej plochy.
3. Odstránenie odparovania odparovaním: energia laseru spôsobuje odparovanie alebo odparovanie usadenín na substráte;
4. Odstránenie plazmy: Okamžitá vysoká teplota vytváraná laserom s vysokou hustotou energie vytvára vysoký teplotný plyn medzi vrstvou a podkladovým materiálom. Plyn naďalej absorbuje energiu laseru na vytvorenie vysokoteplotnej plazmy a plazma absorbuje energiu a okamžite expanduje na výbuch. Nárazová vlna generovaná výbuchom rozdrví adhéznu vrstvu;
5. Odstránenie plazmy: Okamžitá vysoká teplota vytváraná laserom s vysokou hustotou energie vytvára vysoký teplotný plyn medzi vrstvou a materiálom podkladu. Plyn naďalej absorbuje energiu laseru na vytvorenie vysokoteplotnej plazmy a plazma absorbuje energiu a okamžite expanduje na výbuch. Nárazová vlna generovaná výbuchom rozdrví adhéznu vrstvu;
6. Odstránenie mäkkej ablácie: Laserová mäkká ablácia je definovaná ako fenomén hromadnej migrácie, erózie alebo straty povrchu materiálu v dôsledku rôznych mechanizmov pod ožiarením laseru s nízkou hustotou energie. Mäkká ablácia sa často vyskytuje pri čistení laserových organických adhéznych vrstiev a jej pôsobením je hlavne chemická reakcia.
Pulzný proces čistenia laserom Nd: YAG sa opiera o charakteristiky svetelných impulzov produkovaných laserom na základe fotofyzikálnych reakcií spôsobených interakciou medzi lúčmi s vysokou intenzitou, krátkymi impulznými lasermi a kontaminovanými vrstvami. Jeho fyzikálne princípy možno zhrnúť takto:
1. Absorpcia veľkých energií tvorí rýchlo sa rozširujúcu plazmu (vysoko ionizovaný nestabilný plyn), ktorý generuje rázovú vlnu;
2. Nárazová vlna spôsobuje, že kontaminanty sa stanú fragmentmi a odmietajú sa;
3, šírka svetelného impulzu musí byť dostatočne krátka, aby sa zabránilo akumulácii tepla poškodeného povrchu ošetreného povrchu;
4. Pokusy ukázali, že keď je oxid na povrchu kovu, plazma sa vytvára na kovovom povrchu.
5. Pokusy ukázali, že keď je na povrchu kovu oxid, vytvára sa plazma na kovovom povrchu.
Plazma sa generuje len vtedy, keď je hustota energie nad prahovou hodnotou, čo závisí od odstránenia kontaminovanej alebo oxidačnej vrstvy. Tento prahový efekt je dôležitý pre efektívne čistenie pri zabezpečení bezpečnosti podkladového materiálu. Existuje aj druhý limit pre prítomnosť plazmy. Ak hustota energie prekročí tento prah, materiál substrátu sa zničí. Aby sa zabezpečilo účinné čistenie za predpokladu, že sa zabezpečí bezpečnosť materiálu podkladu, parametre lasera sa musia nastaviť podľa situácie tak, aby hustota energie svetelného impulzu bola striktne medzi dvoma prahmi.
