Jak funguje laserové čištění v 5 krocích
Jun 30, 2023
Laserové čištění je ekologický proces používaný k odstranění rzi, barvy, oxidů a dalších nečistot z kovových povrchů. Díky své účinnosti se používá ve stále větším počtu aplikací.
Tradiční průmyslové metody čištění jsou často považovány za únavné (a z dobrých důvodů). Odstraňování rzi může být časově a pracně náročné. Odstraňování oxidů může zahrnovat nebezpečné chemikálie specifické pro každý materiál, který je třeba odstranit. V některých případech může odstranění barvy pískováním poškodit kov pod ním.
Řešení těchto problémů obvykle stojí značné náklady, ale laserové čištění to mění: je to cenově výhodné řešení, které zkracuje dobu čištění a údržbu.
Pokud jste skeptičtí k těmto tvrzením týkajícím se laserové technologie, pokračujte ve čtení klíčových faktů o tom, co laser dělá při odstraňování kontaminantů a povlaků.
1. Všechny materiály mají ablační práh
K laserové ablaci dochází, když se vrstva materiálu nebo povlak odstraní laserovým paprskem. Toto je proces, který stojí za všemi aplikacemi laserového čištění. Použijte laserové odstranění rzi na oceli. Když paprsek dopadne na povrch, molekulární vazby ve vrstvě prachu nebo rzi se přeruší a vymrští ze substrátu. Méně technickými termíny si můžete představit, že vrstva, která má být odstraněna, je jednoduše odpařena laserovým paprskem.
Laserová ablace
Jednoduchý způsob, jak pochopit důležitost ablačního prahu, je přirovnat jej k hodu míčem přes zeď. Pokud ho nehodíte dostatečně vysoko, nikdy se nedostane na druhou stranu. I kdybyste házeli míčem tisíckrát, vždy selžete. Totéž platí pro laserové odstraňování rzi. Laserový paprsek můžete vystřelit tisíckrát, ale pokud je energie pod ablačním prahem materiálu, se kterým pracujete, nikdy nebude nic odstraněno.
Nyní má každý materiál jiné vlastnosti a tedy i jiné molekulární vazby. Jinými slovy, každý materiál má specifický ablační práh. Pro úspěšné odstranění vrstvy z daného materiálu musí být energie přenášená laserovým paprskem nad ablačním prahem daného materiálu.
2. Materiál je možné odstranit vysoce selektivním způsobem
Pokračujme v naší analogii. Představte si, že za tou první byla druhá, vyšší zeď a že míč byl vržen s takovou energií, aby překonal první stěnu, ale ne takovou, aby překonal druhou. Míč by se odrazil od druhé stěny a spadl mezi dvě stěny. Ještě jednou, bez ohledu na to, kolikrát hodíte míč, vždy dostanete stejný výsledek. Projdete kolem první zdi, ale nikdy druhé.
Protože pro každý materiál existuje ablační práh, laserové čištění může při pokusu o odstranění nežádoucí vrstvy z předmětu rozlišovat mezi dvěma nebo více materiály. Vzhledem k dostatečně velkému rozdílu ablačního prahu mezi materiály je možné vybrat materiál, který má být odstraněn (tj. ten s nižším ablačním prahem), zatímco druhý materiál zůstane nedotčen.
Například práh ablace rzi je mnohem nižší než práh pro běžné kovy, jako je ocel a hliník. Totéž platí pro barvy a oleje. Tato obrovská mezera mezi dvěma hodnotami umožňuje úplné odpaření nečistot a povlaků bez jakéhokoli rizika poškození základního materiálu pod nimi. Prostě není dost energie na to, aby došlo k poškození.
3. Silný a krátký výboj energie znamená rychlejší odstranění
Laserovou ablaci si můžete představit jako podobnou vyřezávání kamene pomocí kladiva a dláta. Můžete použít malé kladivo a udělat mnoho malých úderů na dláto. Nebo můžete stejně dobře použít větší kladivo k využití větší síly, čímž se sníží požadovaný počet úderů a zvýší se rychlost odstraňování. Myšlenka je stejná jako u laserového čištění, až na to, že chcete odstranit pouze vrstvu materiálu: kontaminant.
Vláknové laserové čisticí systémy mohou odstranit jakoukoli danou vrstvu pomocí dvou různých metod. Laserový paprsek je buď souvislá vlna světla, nebo pulzuje s danou opakovací frekvencí. I když je výsledek v podstatě stejný, rychlost odstraňování se hodně liší podle metody.
Rychlost odstraňování: Kontinuální VS pulzní lasery
4. Je bez spotřebního materiálu a šetrný k životnímu prostředí
Lasery nepoužívají žádné chemické produkty ani rozpouštědla. Díky tomu je laserové čištění povrchu jedním z nejbezpečnějších řešení, pokud jde o odstraňování rzi a povlaku. Nejen, že není třeba se starat o žádný chemický odpad, ale zaměstnanci jsou zcela v bezpečí při práci v blízkosti laserových čisticích strojů, které jsou navrženy tak, aby splňovaly mezinárodní normy bezpečnosti laserů. Zaměstnanci nebudou potřebovat osobní ochranné prostředky a nebudou muset manipulovat s těmi otravnými chemikáliemi.
5. Laserové čištění je zajímavé pro různé průmyslové aplikace
Odstranění spálených zbytků pryže z forem pneumatik; dát nový život starým potrubím; čištění potrubí v jaderných elektrárnách; a ještě větší projekty, jako je odstraňování nátěru z rezavého mostu a příprava svařovacích povrchů, to vše jsou projekty, které mohou těžit z průmyslového laserového čištění.
Tuto bezkontaktní čisticí techniku lze použít v bezpočtu průmyslových aplikací. Jediným limitem je schopnost rozlišovat mezi materiálem, který má být odstraněn, a materiálem, který má být chráněn.
V současné době mezi nejběžnější aplikace laserového čištění patří:
- Předúpravy při svařování k odstranění rzi a jiných nečistot z oblastí svařování
- Dodatečné úpravy po svařování k odstranění oxidů hliníku a nerezové oceli
- Laserová příprava povrchu pro maximální přilnavost barvy
- Laserové odstranění oxidů ze speciálních slitinových ingotů
- Odstranění povlaku těsně po procesu povlakování, aby se nahradilo maskování dílů ve výrobních linkách
- Odlakování dílů, které by jinak byly sešrotovány kvůli vadám laku
- Laserová ablace se používá nejen pro čištění, ale je také široce používána pro jiné průmyslové aplikace.
Celkem
Řešení pro laserové čištění dokážou překonat mnoho problémů, kterým čelíme při odstraňování rzi a jiných průmyslových čisticích aplikacích. Výběrem konkrétního materiálu, který má být odstraněn, nabízejí vláknové lasery rychlé a také řešení, které lze nastavit a zapomenout pro mnoho průmyslových odvětví.
Máte-li zájem o proces čištění laserem, kontaktujte odborníka na laser SDQY. Můžeme vás provést našimi pracovními stanicemi, řešeními výrobních linek a OEM laserovými systémy.
