اعلیٰ درجے کی مینوفیکچرنگ اور توانائی کے تحفظ اور اخراج میں کمی کے لیے اعلیٰ درجے کے عمل کی فوری ضرورت ہے۔ صنعتی سطح کے علاج کے معاملے میں، ٹیکنالوجی اور عمل کے جامع اپ گریڈ کی فوری ضرورت ہے۔ روایتی صنعتی صفائی کے عمل، جیسے مکینیکل رگڑ کی صفائی، کیمیائی سنکنرن کی صفائی، مضبوط اثرات کی صفائی، ہائی فریکوئنسی الٹراسونک صفائی، نہ صرف طویل صفائی کے چکر رکھتے ہیں، بلکہ خود کار طریقے سے مشکل ہوتے ہیں، ماحول پر نقصان دہ اثرات مرتب کرتے ہیں، اور حاصل کرنے میں ناکام رہتے ہیں۔ مطلوبہ صفائی کا اثر۔ یہ ٹھیک پروسیسنگ کی ضروریات کو اچھی طرح سے پورا نہیں کر سکتا۔
تاہم، ماحولیاتی تحفظ، اعلی کارکردگی اور اعلیٰ درستگی کے درمیان بڑھتے ہوئے نمایاں تضادات کے ساتھ، روایتی صنعتی صفائی کے طریقوں کو بہت چیلنج کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، صفائی کی مختلف ٹیکنالوجیز جو ماحولیاتی تحفظ کے لیے سازگار ہیں اور الٹرا فنشنگ کے شعبے میں پرزوں کے لیے موزوں ہیں سامنے آئی ہیں، اور لیزر کلیننگ ٹیکنالوجی ان میں سے ایک ہے۔
لیزر کلیننگ کا تصور
لیزر کلیننگ ایک ایسی ٹیکنالوجی ہے جو مواد کی سطح پر تیزی سے بخارات بنانے یا چھیلنے کے لیے مواد کی سطح کو صاف کرنے کے لیے فوکسڈ لیزر کا استعمال کرتی ہے۔ مختلف روایتی جسمانی یا کیمیائی صفائی کے طریقوں کے مقابلے میں، لیزر کی صفائی میں کوئی رابطہ، کوئی استعمال کی اشیاء، کوئی آلودگی، اعلی صحت سے متعلق، کوئی نقصان یا چھوٹا نقصان نہیں ہے، اور صنعتی صفائی کی ٹیکنالوجی کی نئی نسل کے لیے ایک مثالی انتخاب ہے۔
لیزر کلیننگ مشین کام کرنے کا اصول
کا اصوللیزر صفائی مشینزیادہ پیچیدہ ہے، اور اس میں جسمانی اور کیمیائی دونوں عمل شامل ہو سکتے ہیں۔ بہت سے معاملات میں، جسمانی عمل بنیادی عمل ہیں، کچھ کیمیائی ردعمل کے ساتھ. اہم عمل کو تین قسموں میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے، بشمول گیسیفیکیشن عمل، جھٹکا عمل، اور دولن کا عمل۔
گیسیفیکیشن کا عمل
جب اعلی توانائی والے لیزر کو مواد کی سطح پر شعاع کیا جاتا ہے، تو سطح لیزر توانائی کو جذب کر کے اسے اندرونی توانائی میں تبدیل کر دیتی ہے، تاکہ سطح کا درجہ حرارت تیزی سے بڑھتا ہے اور مواد کے بخارات کے درجہ حرارت سے اوپر پہنچ جاتا ہے، تاکہ آلودگی کم ہو جائے۔ بھاپ کی شکل میں مواد کی سطح سے الگ۔ منتخب بخارات عام طور پر اس وقت ہوتا ہے جب سطحی آلودگیوں کے ذریعے لیزر روشنی کے جذب کی شرح سبسٹریٹ سے نمایاں طور پر زیادہ ہوتی ہے۔ ایک عام درخواست کا معاملہ پتھر کی سطحوں پر گندگی کی صفائی ہے۔ جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، پتھر کی سطح پر موجود آلودگی لیزر کو مضبوطی سے جذب کرتی ہے اور تیزی سے بخارات بن جاتی ہے۔ جب آلودگی کو ہٹا دیا جاتا ہے اور لیزر کو پتھر کی سطح پر شعاع کیا جاتا ہے، جذب کمزور ہوتا ہے، پتھر کی سطح سے زیادہ لیزر توانائی بکھر جاتی ہے، پتھر کی سطح کے درجہ حرارت کی تبدیلی چھوٹی ہوتی ہے، اور پتھر کی سطح کو نقصان سے محفوظ رکھا جاتا ہے۔
ایک عام کیمیکل پر مبنی عمل اس وقت ہوتا ہے جب الٹرا وایلیٹ بینڈ میں ایک لیزر نامیاتی آلودگیوں کو صاف کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جسے لیزر ایبلیشن کہا جاتا ہے۔ الٹرا وایلیٹ لیزرز میں مختصر طول موج اور اعلی فوٹوون توانائی ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، KrF excimer لیزرز کی طول موج 248 nm ہے اور فوٹون توانائی 5 eV تک ہے، جو CO2 لیزر فوٹوون توانائی (0.12 eV) سے 40 گنا زیادہ ہے۔ اتنی زیادہ فوٹان توانائی نامیاتی مادے کے مالیکیولر بانڈز کو تباہ کرنے کے لیے کافی ہوتی ہے، تاکہ نامیاتی آلودگیوں میں موجود CC، CH، CO، وغیرہ لیزر کی فوٹوون توانائی کو جذب کرنے کے بعد ٹوٹ جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں پائرولیسس گیسیفیکیشن اور سطح سے ہٹا دیا جاتا ہے۔
جھٹکا عمل
جھٹکا کا عمل ردعمل کا ایک سلسلہ ہے جو لیزر اور مواد کے درمیان تعامل کے دوران ہوتا ہے، اور پھر مواد کی سطح پر ایک جھٹکا لہر پیدا ہوتا ہے۔ صدمے کی لہر کے عمل کے تحت، سطحی آلودگی ٹوٹ جاتی ہے اور مٹی یا ملبہ بن جاتی ہے۔ بہت سے میکانزم ہیں جو صدمے کی لہروں کا سبب بنتے ہیں، بشمول پلازما، بھاپ، اور تیز تھرمل توسیع اور سکڑاؤ۔ مثال کے طور پر پلازما جھٹکے کی لہروں کا استعمال کرتے ہوئے، مختصراً یہ سمجھنا ممکن ہے کہ لیزر کی صفائی میں جھٹکے کا عمل سطحی آلودگیوں کو کیسے ہٹاتا ہے۔ الٹرا شارٹ پلس چوڑائی (ns) اور انتہائی ہائی پیک پاور (107–1010 W/cm2) لیزرز کے استعمال کے ساتھ، سطح کا درجہ حرارت اب بھی تیزی سے بڑھے گا چاہے سطح لیزر کو ہلکے سے جذب کر لے، بخارات کے درجہ حرارت تک فوری طور پر پہنچ جائے۔ اوپر، مواد کی سطح کے اوپر بنتا ہوا بخارات، جیسا کہ مندرجہ ذیل تصویر میں (a) میں دکھایا گیا ہے۔ بخارات کا درجہ حرارت 104 - 105 K تک پہنچ سکتا ہے، جو بخارات کو خود یا ارد گرد کی ہوا کو پلازما بنانے کے لیے آئنائز کر سکتا ہے۔ پلازما لیزر کو مواد کی سطح تک پہنچنے سے روک دے گا، اور مواد کی سطح کا بخارات بننا بند ہو سکتا ہے، لیکن پلازما لیزر توانائی کو جذب کرنا جاری رکھے گا، اور درجہ حرارت بڑھتا رہے گا، جس سے مقامی سطح کی حالت بنتی ہے۔ انتہائی اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر، جو مواد کی سطح پر فوری طور پر 1-100 kbar پیدا کرتا ہے۔ اثر آہستہ آہستہ مواد کے اندر منتقل ہوتا ہے، جیسا کہ ذیل کے اعداد و شمار (b) اور (c) میں دکھایا گیا ہے۔ صدمے کی لہر کی کارروائی کے تحت، سطح کے آلودگی چھوٹے چھوٹے دھول، ذرات یا ٹکڑوں میں بٹ جاتی ہیں۔ جب لیزر کو شعاع ریزی کی پوزیشن سے ہٹا دیا جاتا ہے، تو پلازما غائب ہو جاتا ہے اور مقامی طور پر منفی دباؤ پیدا ہوتا ہے، اور سطح سے آلودگی کے ذرات یا ملبے کو ہٹا دیا جاتا ہے، جیسا کہ تصویر (d) میں دکھایا گیا ہے۔
دوغلی عمل
مختصر دالوں کی کارروائی کے تحت، مواد کی حرارتی اور ٹھنڈک کے عمل انتہائی تیز ہیں. چونکہ مختلف مادوں میں مختلف تھرمل توسیعی گتانک ہوتے ہیں، لہٰذا شارٹ پلس لیزر کی شعاع ریزی کے تحت، سطحی آلودگی اور سبسٹریٹ اعلی تعدد تھرمل توسیع اور مختلف ڈگریوں کے سنکچن سے گزریں گے، جس کے نتیجے میں دوغلا پن پیدا ہوتا ہے، جس کی وجہ سے آلودگی کی سطح سے چھلکا جاتا ہے۔ مواد اس اخراج کے عمل کے دوران، مواد کی بخارات نہیں ہو سکتی، اور پلازما پیدا نہیں ہو سکتا۔ اس کے بجائے، دوغلی عمل کے تحت آلودہ اور سبسٹریٹ کے انٹرفیس پر بننے والی قینچ کی قوت آلودگی اور سبسٹریٹ کے درمیان بانڈ کو ختم کر دیتی ہے۔ . مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ جب لیزر کے واقعے کا زاویہ تھوڑا سا بڑھایا جاتا ہے تو، لیزر اور ذرہ کی آلودگی اور سبسٹریٹ انٹرفیس کے درمیان رابطے کو بڑھایا جا سکتا ہے، لیزر کی صفائی کی حد کو کم کیا جا سکتا ہے، دولن کا اثر زیادہ واضح ہوتا ہے، اور صفائی کی کارکردگی زیادہ ہے. تاہم، واقعہ کا زاویہ بہت بڑا نہیں ہونا چاہئے۔ واقعہ کا بہت بڑا زاویہ مواد کی سطح پر کام کرنے والی توانائی کی کثافت کو کم کر دے گا اور لیزر کی صفائی کی صلاحیت کو کمزور کر دے گا۔
لیزر کلینرز کی صنعتی ایپلی کیشنز
مولڈ انڈسٹری
لیزر کلینر سڑنا کی غیر رابطہ صفائی کا احساس کر سکتا ہے، جو سڑنا کی سطح کے لیے بہت محفوظ ہے، اس کی درستگی کو یقینی بنا سکتا ہے، اور ذیلی مائکرون گندگی کے ذرات کو صاف کر سکتا ہے جنہیں صفائی کے روایتی طریقوں سے نہیں ہٹایا جا سکتا، تاکہ صحیح معنوں میں آلودگی سے پاک، موثر اور اعلیٰ معیار کی صفائی حاصل کرنے کے لیے۔
پریسجن انسٹرومنٹ انڈسٹری
صحت سے متعلق مشینری کی صنعت کو اکثر حصوں سے چکنا اور سنکنرن مزاحمت کے لیے استعمال ہونے والے ایسٹرز اور معدنی تیل کو ہٹانے کی ضرورت ہوتی ہے، عام طور پر کیمیاوی طور پر، اور کیمیائی صفائی اکثر باقیات چھوڑ دیتی ہے۔ لیزر ڈیسٹریفیکیشن پرزوں کی سطح کو نقصان پہنچائے بغیر ایسٹرز اور معدنی تیل کو مکمل طور پر ہٹا سکتا ہے۔ لیزر حصے کی سطح پر موجود باریک آکسائیڈ پرت کے دھماکہ خیز گیسیفیکیشن کو فروغ دیتا ہے تاکہ جھٹکے کی لہر پیدا ہو، جس کے نتیجے میں مکینیکل تعامل کے بجائے آلودگیوں کو ہٹایا جائے۔
ریل کی صنعت
فی الحال، ریلوں کی تمام پری ویلڈنگ کی صفائی پیسنے والے پہیے اور کھرچنے والی بیلٹ پیسنے والی قسم کی صفائی کو اپناتی ہے، جو سبسٹریٹ کو شدید نقصان پہنچاتی ہے اور سنگین بقایا تناؤ کا سبب بنتی ہے، اور ہر سال پیسنے والی وہیل کے استعمال کی بہت سی چیزیں استعمال کرتی ہیں، جو مہنگی ہوتی ہے اور سنگین مسائل کا سبب بنتی ہے۔ ماحول کو دھول کی آلودگی. لیزر کی صفائی میرے ملک کی تیز رفتار ریلوے ٹریک بچھانے کی پیداوار کے لیے اعلیٰ معیار کی اور موثر گرین کلیننگ ٹیکنالوجی فراہم کر سکتی ہے، مندرجہ بالا مسائل کو حل کر سکتی ہے، ویلڈنگ کے نقائص جیسے کہ ہموار ریل کے سوراخوں اور گرے دھبوں کو ختم کر سکتی ہے، اور میرے ملک کے ہائی اسپیڈ ریلوے کے استحکام اور حفاظت کو بہتر بنا سکتی ہے۔ - اسپیڈ ریلوے آپریشن۔
ایوی ایشن انڈسٹری
ہوائی جہاز کی سطح کو ایک خاص مدت کے بعد دوبارہ پینٹ کرنے کی ضرورت ہے، لیکن پینٹنگ سے پہلے اصل پرانے پینٹ کو مکمل طور پر ہٹانے کی ضرورت ہے۔ ہوا بازی کے میدان میں کیمیکل بھیگنا/پوچھنا پینٹ اتارنے کا بنیادی طریقہ ہے۔ اس طریقہ کار کے نتیجے میں کیمیائی معاون فضلہ کی ایک بڑی مقدار ہوتی ہے، اور مقامی دیکھ بھال اور پینٹ سٹرپنگ حاصل کرنا ناممکن ہے۔ یہ عمل بھاری کام کا بوجھ اور صحت کے لیے نقصان دہ ہے۔ لیزر کلیننگ ہوائی جہاز کی جلد کی سطحوں پر اعلی معیار کے پینٹ کو ہٹانے کے قابل بناتی ہے اور پیداوار کے لیے آسانی سے خودکار ہے۔ فی الحال، لیزر کی صفائی کی ٹیکنالوجی کچھ اعلی کے آخر میں ماڈل کی دیکھ بھال پر لاگو کیا گیا ہے.
جہاز کی صنعت
اس وقت، بحری جہازوں کی پری پروڈکشن صفائی بنیادی طور پر ریت بلاسٹنگ کا طریقہ اپناتی ہے۔ ریت بلاسٹنگ کا طریقہ ارد گرد کے ماحول میں دھول کی سنگین آلودگی کا باعث بنا ہے اور بتدریج پابندی لگا دی گئی ہے، جس کے نتیجے میں جہاز کے مینوفیکچررز کی طرف سے پیداوار میں کمی یا حتیٰ کہ معطلی بھی ہوئی ہے۔ لیزر کلیننگ ٹیکنالوجی جہاز کی سطحوں پر اینٹی کورروشن اسپرے کے لیے سبز اور آلودگی سے پاک صفائی کا حل فراہم کرے گی۔
ہتھیار
لیزر کلیننگ ٹیکنالوجی کو ہتھیاروں کی دیکھ بھال میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ لیزر صفائی کا نظام مورچا اور آلودگیوں کو مؤثر طریقے سے اور جلدی سے ہٹا سکتا ہے، اور صفائی کے آٹومیشن کو محسوس کرنے کے لیے صفائی کا حصہ منتخب کر سکتا ہے۔ لیزر کی صفائی کا استعمال کرتے ہوئے، نہ صرف صفائی کیمیائی صفائی کے عمل سے زیادہ ہے، بلکہ اس چیز کی سطح کو تقریبا کوئی نقصان نہیں ہے. مختلف پیرامیٹرز کو ترتیب دے کر، لیزر کلیننگ مشین سطح کی طاقت اور سنکنرن مزاحمت کو بہتر بنانے کے لیے دھاتی اشیاء کی سطح پر ایک گھنی آکسائیڈ حفاظتی فلم یا دھات پگھلنے والی پرت بھی بنا سکتی ہے۔ لیزر کے ذریعے ہٹایا جانے والا فضلہ بنیادی طور پر ماحول کو آلودہ نہیں کرتا، اور اسے طویل فاصلے پر بھی چلایا جا سکتا ہے، جو آپریٹر کی صحت کو پہنچنے والے نقصان کو مؤثر طریقے سے کم کرتا ہے۔
عمارت کا بیرونی حصہ
زیادہ سے زیادہ فلک بوس عمارتیں تعمیر کی جا رہی ہیں، اور بیرونی دیواروں کی تعمیر کی صفائی کا مسئلہ تیزی سے نمایاں ہو گیا ہے۔ لیزر کلیننگ سسٹم آپٹیکل فائبرز کے ذریعے عمارتوں کی بیرونی دیواروں کو اچھی طرح صاف کرتا ہے۔ 70 میٹر کی زیادہ سے زیادہ لمبائی والا محلول مختلف پتھروں، دھاتوں اور شیشے پر موجود مختلف آلودگیوں کو مؤثر طریقے سے صاف کر سکتا ہے اور اس کی کارکردگی روایتی صفائی سے کہیں زیادہ ہے۔ یہ عمارتوں کے مختلف پتھروں کے سیاہ دھبوں اور داغوں کو بھی دور کر سکتا ہے۔ عمارتوں اور پتھر کی یادگاروں پر لیزر صفائی کے نظام کی صفائی کے ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ لیزر کی صفائی قدیم عمارتوں کی ظاہری شکل کی حفاظت پر اچھا اثر رکھتی ہے۔
الیکٹرانکس کی صنعت
الیکٹرونکس انڈسٹری آکسائیڈز کو ہٹانے کے لیے لیزر کا استعمال کرتی ہے: الیکٹرانکس کی صنعت کو اعلیٰ درستگی سے پاک صاف کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور لیزر ڈی آکسائیڈیشن خاص طور پر موزوں ہے۔ زیادہ سے زیادہ برقی رابطے کو یقینی بنانے کے لیے بورڈ کو سولڈرنگ کرنے سے پہلے اجزاء کی پنوں کو اچھی طرح سے ڈی آکسائیڈائز کیا جانا چاہیے اور آلودگی سے پاک کرنے کے عمل کے دوران پنوں کو نقصان نہیں پہنچانا چاہیے۔ لیزر کی صفائی استعمال کی ضروریات کو پورا کر سکتی ہے، اور کارکردگی بہت زیادہ ہے، اور ہر سوئی کے لیے صرف ایک لیزر شعاع ریزی کی ضرورت ہوتی ہے۔
نیوکلیئر پاور پلانٹ
نیوکلیئر پاور پلانٹس میں ری ایکٹر کے پائپوں کی صفائی میں لیزر کلیننگ سسٹم بھی استعمال ہوتے ہیں۔ یہ آپٹیکل فائبر کا استعمال کرتا ہے تاکہ ری ایکٹر میں ہائی پاور لیزر بیم کو براہ راست تابکار دھول کو ہٹایا جا سکے، اور صاف کیا گیا مواد صاف کرنا آسان ہے۔ اور چونکہ اسے دور سے چلایا جاتا ہے، اس لیے عملے کی حفاظت کی ضمانت دی جا سکتی ہے۔
خلاصہ
آج کی جدید مینوفیکچرنگ انڈسٹری بین الاقوامی مسابقت کی اعلیٰ ترین سطح بن چکی ہے۔ لیزر مینوفیکچرنگ میں ایک جدید نظام کے طور پر، لیزر کلیننگ مشین میں صنعتی ترقی میں ایپلی کیشن ویلیو کی بڑی صلاحیت ہے۔ لیزر کلیننگ ٹیکنالوجی کو بھرپور طریقے سے تیار کرنا معاشی اور سماجی ترقی کے لیے بہت اہم اسٹریٹجک اہمیت رکھتا ہے۔