Primjena laserskog stroja za čišćenje u industriji kamena

Zbog svoje fine i krhke površinske strukture, visokokvalitetna kamena umjetnost poput klesanja kamena i rezbarenja kamena postala je najranije polje primjene laserskog čišćenja. Utvrđeno je da laser ima jedinstvenu prednost u uklanjanju prljavštine s površine kamenih relikvija. Može kontrolirati snop da se vrlo precizno kreće po složenoj površini i uklanja prljavštinu bez oštećenja kamenih relikvija. Sljedeće predstavlja primjenu laserskog stroja za čišćenje u industriji kamena:

Vezna sila između prljavštine i kamene površine je uglavnom fizička sila i slaba kemijska sila. Slabe kemijske sile uključuju vodikove veze i energiju veze koja nastaje prijenosom naboja. Fizičke sile uključuju van der Waalsove sile (uključujući elektrostatičke, indukcijske i disperzijske učinke) i kapilarne sile. Razlog zašto je kamen teže čistiti od drugih tvrdih površinskih materijala je veliki broj mikropropusta u prirodnom kamenu. Kapilarna sila mikropora ne samo da pojačava različite sile vezivanja između prljavštine i kamena, već također otežava ulogu raznih vanjskih sila čišćenja.

Jedan je korištenje razlike u koeficijentu apsorpcije laserske energije određene valne duljine između materijala supstrata i prljavštine pričvršćene na površinu, tako da lasersku energiju u potpunosti apsorbira pričvršćena prljavština, koja se zagrijava i širi ili isparava i ispari, a para nastala isparavanjem odvodi se od materijala supstrata kako bi se postigla svrha čišćenja. Zahtjev je da koeficijent apsorpcije materijala matrice prema laserskoj energiji bude mali, tako da se materijal matrice ne ošteti. Stoga je ključ za postizanje sigurnog i učinkovitog čišćenja odabir odgovarajuće valne duljine lasera i kontrola gustoće energije.

Drugi je čišćenje situacije u kojoj se koeficijent apsorpcije laserske zrake ne razlikuje mnogo između materijala supstrata i površinskog pričvršćenja, ili će površinski dodatak proizvesti otrovne tvari nakon zagrijavanja. Obično se koristi pulsni laser veće frekvencije i snage za djelovanje na očišćenu površinu, tako da se dio snopa pretvara u zvučni val. Zvučni val se vraća nakon udara u srednju i donju tvrdu podlogu, te dio koji vraća.