Curățarea cu laser este procesul de îndepărtare a contaminanților, cum ar fi rugina, uleiul, oxizii etc., pe oțel și alte suprafețe, folosind tehnologia laser. Curățarea cu laser se realizează prin ablație cu laser. Permite eliminarea selectivă a contaminanților cu impact mic asupra substratului.
Curățarea industrială, cum ar fi îndepărtarea ruginii din piese vechi de oțel, poate fi un proces obositor. De asemenea, eliminarea vopselei și a uleiului din piese metalice poate fi de asemenea enervantă. Aceste procese implică adesea solvenți chimici specifici fiecărui material care trebuie îndepărtat. Uneori este mai înțelept să înlocuiești doar partea veche, mai degrabă decât să încerci să îi dai o viață nouă. Cu toate acestea, acest lucru poate avea un cost semnificativ; curățarea cu laser a fost oferită ca o soluție posibilă.
Este probabil un pic neclar în ceea ce face exact un laser atunci când îndepărtează rugina. S-ar putea să fiți chiar sceptici cu privire la revendicările acestei soluții de curățare. Toate acestea sunt întrebări legitime la care trebuie să se răspundă. Iată faptele importante de știut cu privire la această nouă aplicație a tehnologiei laser.
1. Toate materialele au un prag de ablație
Ablația cu laser se produce atunci când un strat de material sau material care este depus pe o suprafață dată este îndepărtat cu ajutorul unui fascicul laser. Acesta este de fapt procesul din îndepărtarea ruginii cu laser pe oțel și alte materiale, legăturile moleculare din stratul de praf sau rugină sunt rupte și evacuate din substrat. În termeni mai puțin tehnici, vă puteți imagina că stratul care trebuie eliminat este pur și simplu vaporizat de fasciculul laser.
Fig. 1 - Ablație cu laser
O modalitate simplă de a înțelege importanța pragului laser este de a lega conceptul de prag laser cu unul de a arunca o minge peste un perete. Dacă nu aruncați mingea mai sus decât peretele, în mod evident nu o va da peste cap. Chiar dacă repetați aruncând mingea de o mie de ori, mingea nu va reuși întotdeauna să ajungă în cealaltă parte. Este același lucru și cu derustarea cu laser. Puteți trage raza laser de o mie de ori și atâta timp cât energia este sub pragul necesar pentru a afecta materialul special cu care lucrați, totul va rămâne la fel.
Acum, deoarece fiecare material are proprietăți diferite și deci diferite legături moleculare; există un prag specific de ablație pentru fiecare material. Prin urmare, pentru a elimina cu succes un strat dintr-un material dat, este important să vă asigurați că energia transferată de fasciculul laser este peste pragul de ablație al respectivului material.
2. Este posibil să îndepărtați un material într-un mod extrem de selectiv
Să continuăm cu analogia noastră. Imaginați-vă că a existat un al doilea perete mai înalt în spatele primului și că o minge este aruncată cu suficientă energie pentru a ajunge peste primul perete, dar mingea nu are suficientă energie pentru a o face peste al doilea perete. Acesta va sări apoi de pe al doilea perete și va cădea între cei doi pereți. Încă o dată, indiferent de câte ori arunci mingea, vei obține mereu același rezultat. O vei face trecut de primul zid, dar nu de al doilea.
Deoarece există un prag de ablație pentru fiecare material, este posibil să se discrimineze între două sau mai multe materiale atunci când se încearcă eliminarea unui strat nedorit dintr-un obiect. Având în vedere o diferență de prag suficient de mare între materiale, este posibil să selectați un material care trebuie îndepărtat (cel cu pragul inferior de ablație), lăsând celălalt material neatins.
De exemplu, pragul de ablare a ruginii este mult mai mic decât pragul pentru metale comune, cum ar fi aluminiu sau oțel. Același lucru este valabil și pentru pragurile de vopsea și ulei în comparație cu pragurile pentru diferite metale. Acest decalaj mare dintre cele două valori permite ca vaporul să fie complet vaporizat complet, fără niciun risc de deteriorare a oțelului de dedesubt. Doar că nu există suficientă energie pentru a se produce avarii.
3. O explozie puternică și scurtă înseamnă o îndepărtare mai rapidă
Vă puteți gândi la ablația cu laser ca fiind similară cu o piatră cioplită cu ciocan și cu dalta, încercând să sculpteze o piatră. Puteți folosi un ciocan mic și puteți face multe lovituri mici pe dalta. Sau puteți folosi la fel de bine un ciocan mai mare pentru a beneficia de mai multă putere, reducând astfel numărul necesar de lovituri și creșterea vitezei de eliminare. Ideea este aceeași pentru curățarea cu laser, cu excepția faptului că doriți doar să eliminați un strat de material: contaminantul.
Există diferite metode disponibile pentru a elimina orice strat dat. Fie raza laser este un flux continuu de lumină, fie este pulsată la un ciclu de lucru dat. Chiar dacă rezultatul final este cam același; viteza procesului este destul de diferită în funcție de metodologia aleasă.
Grafic - relația de putere cu viteza de îndepărtare
Fig. 2 - Grafic: relația dintre viteza de îndepărtare și puterea fasciculului laser
Pentru o suprafață dată, punerea aceleiași energii într-un impuls mult mai scurt crește puterea. Este ca și cum ai folosi ciocanul mai mare. Metodologia laser pulsată este mai eficientă și oferă o viteză de îndepărtare mai rapidă decât faza continuă. În timp ce raza laser pulsată face curățarea mai rapidă, aceasta asigură, de asemenea, că materialul de bază (de obicei un metal) nu se încălzește prea mult. Vezi graficul de mai sus pentru o ilustrare a diferențelor dintre ambele procese.
4. Este consumabil și ecologic
Deoarece această metodă folosește doar un fascicul laser pentru a vaporiza stratul care trebuie eliminat, nu există literalmente consumabile cu această tehnologie de curățare. Aceasta este frumusețea unui laser, care are nevoie doar de o priză pentru a fi setată și gata de pornire.
În plus, deoarece nu se utilizează solvenți sau alte produse chimice, ablația cu laser este una dintre cele mai sigure soluții disponibile atunci când vine vorba de îndepărtarea ruginii. Prin urmare, nu există deșeuri chimice de care să aveți grijă. De asemenea, nu există pericol pentru angajați în timp ce lucrează cu mașina laser, deoarece aceste mașini sunt proiectate pentru a respecta standardele de siguranță. Dacă doriți mai multe informații despre standardele de siguranță pentru lasere, consultați acest post pe blog. Angajații nu vor avea nevoie de un echipament de protecție personal greoi și nu vor trebui să se ocupe de aceste substanțe chimice neplăcute. Win-win.
5. Curățarea cu laser este de interes pentru diverse procese industriale
Îndepărtarea reziduurilor de cauciuc ars din matrițele anvelopelor; oferirea unei noi vieți conductelor vechi; curățarea conductelor în centralele nucleare; și proiecte chiar mai mari, cum ar fi scoaterea vopselei de pe un pod ruginit și pregătirea suprafeței înainte de sudare sunt toate proiectele care pot beneficia de tehnologia de curățare cu laser. Astfel, această tehnologie poate fi utilizată în multe domenii de aplicare diferite; singura constrângere fiind capacitatea de a discrimina pragurile de ablație între materialul care trebuie eliminat și cel care trebuie protejat.
În concluzie
În general, oțelul de curățare cu laser este o tehnologie nouă, care este destinată să depășească multe dintre problemele cu care se confruntă aplicațiile de îndepărtare a ruginii și de curățare industrială. Prin selectarea unui anumit material care trebuie eliminat, fasciculele laser oferă o soluție rapidă, precum și o „setare și uitare” pentru multe industrii diferite.
Întrucât acest subiect devine din ce în ce mai popular cu industriile din ziua de azi, rămâneți la curent cu mai multe înregistrări pe blog. Între timp, dacă aveți întrebări, puteți adresa întotdeauna unuia dintre experții noștri. Uită-te la acest videoclip pentru a vedea pentru tine un sistem de curățare Laserax la locul de muncă.
