تدريب على تكنولوجيا تنظيف الليزر

تقدم شركة دي إم كي دورات تدريبية عملية في المصنع للشركاء في الخارج. وتستند هذه الدورات إلى أجهزة تنظيف الليزر النبضي من سلسلة دي بي إل الفعلية، وأجهزة التنظيف المركبة من سلسلة إس إل سي إتش واي، و ليزرات تنظيف الليزر المخصصة من نوع جي بي تي موبا ، وتشمل التدريب العملي في الورشة سبعة وحدات أساسية: عملية تنظيف الليزر النبضي من نوع موبا، وتجميع أجهزة تنظيف الليزر النبضي، وإزالة الصدأ بالليزر المستمر وتنقير الأسطح، والتنظيف الآمن للأسطح اللامعة دون إحداث أي ضرر، وإزالة الدهانات عن الأثاث الخشبي، وتقنية التنظيف بالليزر المركب، وصيانة رؤوس تنظيف الليزر المحمولة. وباستخدام قواعد بيانات معامل العمليات الحقيقية، يكتسب العملاء في الخارج الكفاءات اللازمة لتجميع المعدات وتشغيلها وتطوير العمليات التقنية والصيانة، ما يدعم توسيع أعمال التنظيف الصناعي المحلية.

المبادئ الأساسية لعملية تنظيف الليزر النبضي من نوع موبا

يبدأ هذا الوحدة بآليات التنظيف الفيزيائية بالليزر. ويوضّح توليد البلازما والموجات الصدمية بعد امتصاص الملوثات لطاقة الليزر، ما يؤدي إلى التآكل الضوئي والتبخر والتحلل الضوئي والاهتزاز الضوئي لإزالة طبقات الأكاسيد والصدأ وطلاءات الدهان. ويُركَّز تركيزٌ خاصٌ على مبدأ العتبة المزدوجة : يجب أن تكون كثافة طاقة النبضة ضمن الحدود الصارمة بين عتبة إزالة الملوثات وعتبة تلف الركيزة لتحقيق نتائج تنظيف مُؤهَّلة.

ويتعلّم المتدربون قواعد اختيار ليزرات التنظيف بالنبضات من نوع JPT MOPA، ويتفهّمون العلاقة التوافقية بين تردد التكرار والقدرة القصوى وطاقة النبضة الواحدة. كما يقارنون أداء ملفات شعاع التوزيع المتجانس ذات الشكل المربّع (Top-hat) مع أشعة غاوس، ويتعلّمون كيف تحقّق أشعة التوزيع المربّع توحيداً أكبر في عملية التنظيف ومنعًا فعّالاً لاحتراق الركيزة.

التجميع العملي لماكينات التنظيف بالليزر النبضي

يقوم المتدربون بإجراء تمارين تجميع كاملة لأجهزة GT-500 وغيرها من أجهزة تنظيف الليزر المحمولة من النوع النبضي في ورشة التجميع. ويشمل التدريب إجراءات التركيب الكاملة لمصابيح الليزر النبضية من طراز JPT MOPA، ووحدات التبريد بالهواء/الماء، وخزائن التحكم الرئيسية بشاشة لمسية مقاس ٧ بوصات، ورؤوس التنظيف المحمولة ذات واجهة QBH التي تزن ١٫٦٥ كجم، وألياف التشغيل البصرية بطول ٥ أمتار، والموصلات الجوية الصناعية ذات القفل التلقائي.

يقوم المشاركون بممارسة عملية ربط مسار الضوء (أدنى نصف قطر انحناء للألياف البصرية ≥ ١٥٠ مم)، وربط دائرة المياه (يُملأ الماء النقي حتى المنطقة الخضراء في مؤشر مستوى السائل)، وربط الهواء المضغوط الخالي من الزيت والماء بضغط يزيد عن ٠,٦ ميجا باسكال مع تركيب فاصل للزيت والماء، وكذلك توصيل أسلاك دوائر إيقاف الطوارئ ومفاتيح الترابط. وتتم عناصر الفحص الذاتي عند تشغيل الطاقة وفق معايير المصنع، ومنها تركيز الضوء التوجيهي الأحمر، واستبدال عدسات الحقل F330‏/F255‏/F165، وضبط اثنتي عشرة نمطاً للétiquetage (الخط، النسيج، العشوائي، الشبكة المتقاطعة X، الموجة، اللولبي، الحلقة، البتلة، المستطيل وغيرها) لإكمال اختبارات القبول النهائي للمعدّة في المصنع.

عملية إزالة الصدأ وتنقية السطح باستخدام الليزر المستمر

يَتَّخِذُ هَذَا الوَحدَةُ مَجْرَى الشُّعاعِ اللَّازِرِ المُسْتَمِرِّ المَبنِيِّ عَلَى أَشبَاةِ المُوصِلاتِ فِي جِهَازِ التَّنظِيفِ المُرَكَّبِ GT‑500‑3000 مَنْصَّةً تَعْلِيمِيَّةً. وَيُبَيِّنُ كَيْفَ يَقُومُ لَازِرُ المَوجَةِ المُسْتَمِرَّةِ بِإِزَالَةِ الصَّدَأِ الكَثِيفِ وَالقِشْرَةِ بِوَاسِطَةِ التَّمَدُّدِ الحراريِّ وَانْفِلَاشِ الطَّبَقَاتِ النَّاتِجِ عَنِ الإِجهَادِ الحراريِّ.

يُعَدِّلُ المُتَدَرِّبُونَ قُوَّةَ اللَّازِرِ فِي المَدَى المَحْدُودِ بَيْنَ ١٠٪ وَ١٠٠٪، وَيُحَدِّدُونَ عَرْضَ مَنْطَقَةِ التَّنظِيفِ مِن ١٠ مِلْمِترٍ إِلَى ٦٠ مِلْمِترًا، وَيُوَافِقُونَ سُرْعَةَ الْمَسْحِ مَعَ سُرْعَةِ حَرَكَةِ القِطْعَةِ العَمَلِيَّةِ لِأَغْرَاضِ أَخْذِ عَيِّنَاتٍ تَطْبِيقِيَّةٍ عَلَى الصَّدَأِ الكَثِيفِ فِي الفُولاذِ الكَربُونِيِّ وَالقِشْرَةِ عَلَى ظُهُورِ السُّفُنِ وَصَدَأِ حَدِيدِ التَّسْلِيحِ. وَفِي وَضْعِ التَّنْقِيشِ (Texturing)، يُضْبَطُ عَرْضُ المَسْحِ (بِأَقصَى حَدٍّ ٢٠٠ مِلْمِترٍ) وَالمَسَافَةُ بَيْنَ الخُطُوطِ المُمْلِئَةِ (بِأَقصَى حَدٍّ ٢٨٠٠ مِيكْرُومِترٍ) لِتَولِيدِ خَشُونَةٍ مَتناهِيَةِ الصِّغَرِ مُتَوَازِنَةٍ عَلَى أَسْطَحِ الفُولاذِ المَقاوِمِ لِلصَّدَأِ وَسَبَائِكِ الأَلُومِينِيُومِ لِتَحسِينِ التَّلاصُقِ مَعَ الطَّلاءِ قَبْلَ تَطْبِيقِهِ.

كَمَا يُفَرِّقُ هَذَا المَقرَرُ التَّدْرِيبِيُّ فِي قَوَاعِدِ اخْتِيَارِ مَصْدَرِ اللَّازِرِ: فَإِنَّ أَشْعَّةَ غَاوْسْ تُفضَّلُ لِإِزَالَةِ الطَّبَقَاتِ المُتَجانِسَةِ مِثْلِ الصَّدَأِ وَالقِشْرَةِ، بَيْنَمَا تُنَاسِبُ أَشْعَّةُ «التَّوب‑هَات» (top‑hat) التَّنظِيفَ فِي الطَّبَقَاتِ غَيْرِ المُتَجانِسَةِ، كَمَا فِي تَنظِيفِ تَجاوِيفِ قَوالِبِ الإِطَارَاتِ.

عملية تنظيف سطح لامع دون إحداث أي تلف

يُعَدُّ تنظيف السطح اللامع دون إحداث أي تلف وحدة تدريب متقدمة. وباستخدام مكتبة «التنظيف غير المدمِّر» المدمجة، يتدرب المتدربون على إزالة بقع الزيت والآثار الناتجة عن الأصابع والأغشية الأكسيدية الرقيقة من الأسطح الفولاذية المقشَّرة، وأجزاء سبائك الألومنيوم، والنحاس ذي التشطيب العاكس، دون الإضرار بالآثار الأصلية الناتجة عن عمليات التشغيل الآلي أو باللمعان المعدني.

وتتمحور التقنية الأساسية في الحفاظ على كثافة الطاقة ضمن نافذة عملية ضيقة تقع فوق عتبة التنظيف ولكن دون عتبة التلف. ويتم تحقيق ذلك عبر خفض القدرة المتوسطة، ورفع تردد النبضات لتقليل طاقة النبضة الواحدة، وزيادة مقدار الانحراف عن البؤرة، وتحسين زاوية السقوط (\(I=I_0·\cos\alpha\)) لتفادي الانعكاس الخلفي الناتج عن السقوط العمودي.

يتم عرض حالة تنظيف مقدمة للحام من سبيكة الألومنيوم (بقدرة ١٠٠ واط، وسرعة مسح ٨ أمتار/ثانية، وعرض نبضة ٢٤٠ نانوثانية، وعرض خط ١٥ ملليمترًا)، ما يُثبت تحسُّنًا في مقاومة الشد للمفاصل الملحومة بنسبة تقارب ٨,٧٪ بعد التنظيف المسبق.

عملية متخصصة لإزالة الدهان عن الأثاث الخشبي

تُعَد إزالة الدهان عن الأجزاء الخشبية تطبيقًا رئيسيًّا لنظام DPL‑500W‑MC. وتتركّز الجلسات العملية على تجديد الأثاث الخشبي الصلب واستعادة الحرف اليدوية الخشبية، مع إزالة الورنيش الشفاف واللاكيه الملوّن للخشب والدهان القائم على الزيت.

يكتسب المتدربون إتقانًا لاستراتيجية «كثافة طاقة منخفضة، وتكرار مسح مرتفع» عند تنظيف الخشب، وهو مادة ذات توصيل حراري منخفض وعرضة للاحتراق التام. ويتم أخذ عينات من قاعدة بيانات العمليات باستخدام إعدادات نبضية نموذجية تبلغ حوالي ١٥٠ نانوثانية، مع ضبط التكرار بما يتناسب مع درجات قوة الليزر من شركة JPT. وتُستخدم وضعية الخط ووضعية التعبئة المستطيلة للتحكم في مسارات التنظيف ومنع الاحتراق الموضعي المفرط والاسوداد. كما تشمل الدروس تأثير عرض المسح وبُعد التعبئة على تغير لون سطح الخشب، فضلًا عن التعديلات العملية التجريبية الخاصة بأنواع الخشب المختلفة مثل البلوط، والجوز، ولوح الكثافة.

تقنية التنظيف بالليزر المركب (نبضي + ليزر شبه موصل مستمر)

يرتكز التدريس على جهاز GT‑500‑3000 لتنظيف الليزر المركب، الذي يدمج بين ليزر نبضي وليزر شبه موصل مستمر بطول موجي ١٠٨٠ نانومتر، وبقوة إجمالية لا تتجاوز ١٥ كيلوواط، ومزود بمصدر طاقة ثلاثي الطور بجهد ٣٨٠ فولت.

يتعلّم المتدربون مبدأ التنظيف المركب: حيث يسخّن الليزر أشباه الموصلات المستمر ويلين الملوثات مسبقاً عبر التمدد الحراري، ثم يكمل الليزر النبضي إزالة المادة باستخدام تأثيرات الصدمة الضوئية والموجة الصدمية. وتوفّر هذه الطريقة المدمجة كفاءة أعلى وتسمح بتنظيف المواد ذات الانعكاسية العالية. وتشمل المعايير العملية: نبضة بقدرة ٣٠٠ واط عند تردد ٢٠ كيلوهرتز، وسرعة مسح تبلغ ٩,٦ أمتار/ثانية، وعرض خطّي قدره ٨٠ ملم، مع دمج شعاع ليزر أشباه موصلات بقدرة ٢٠٠٠ واط عند ٧٠٪ من الإخراج الأقصى.

يقارن المشاركون القيود المفروضة على طريقة التنظيف النبضي الأحادي عند إزالة الصدأ الكثيف والشحوم السميكة، ويتعلّمون المزايا التي تقدّمها العمليات المركبة، مثل التزامن بين المسارَين البصريَّين، والتنسق الزمني، وضبط نسبة القدرة، وذلك في تطبيقات إزالة الصدأ، وكشط الطلاء السميك، ومعالجة المعادن عالية الانعكاسية.

الصيانة وإصلاح الأعطال لأجهزة تنظيف الليزر المحمولة

يوجّه هذا الوحدة مهندسي الخدمة الميدانية، ويتناول إجراءات التفكيك والصيانة الموحَّدة لرؤوس التنظيف اليدوية. وتشمل المحتويات فحص العدسات الميدانية والنوافذ الواقية قبل وبعد كل وردية للبحث عن الغبار أو آثار الاحتراق باستخدام مناديل العدسات؛ وإجراءات الاستبدال السريع الخالية من الغبار للنوافذ الواقية ذات المواصفات ٥٢×٢؛ ومعايير إيقاف التشغيل عند حدوث احتراق طفيف في العدسة أو انخفاض أداء الليزر؛ وفحص موصلات QBH وأنابيب الألياف المموجة للتحقق من أي تلف ناتج عن العصر (ويجب ألا يقل نصف قطر انحناء الألياف عن ١٥٠ مم).

تُنفَّذ تمارين شائعة لتحليل الأشجار السببية للأعطال: انقطاع طاقة الماكينة (لم يُعاد تفعيل زر الطوارئ أو انفتح القاطع الكهربائي)؛ انطفاء الضوء التوجيهي الأحمر (ما زال غطاء الحماية للعدسة الميدانية مثبتًا أو تكسرت العدسة الأمامية)؛ انعدام إخراج الليزر (لم تصل وحدة التبريد إلى درجة الحرارة المستهدفة أو لم يُفعَّل نظام الليزر أو حصل انحراف حاد في البؤرة)؛ ضعف إخراج الليزر (تنظيف العدسة الميدانية أو إعادة ضبط البؤرة). كما يتعلَّم المتدربون كيفية تحديد نسبة مضاد التجمد في فصل الشتاء (وتتراوح نسبة الخلط بين ٢:٨ و٦:٤ وفقًا لدرجة حرارة الجو)، واستخدام الهواء المضغوط بضغط ٠,٦ ميجا باسكال لحماية المسار البصري، وتشغيل أنظمة جمع الغبار بالتزامن مع المكانس الكهربائية كجزء من الصيانة اليومية الروتينية.