Îndepărtarea vopselelor și curățarea cu laser devine o tendință în industrie. Odată cu disponibilitatea unor lasere cu impulsuri de calitate industrială cu o putere medie de peste 1 kW, a apărut capacitatea de a prelucra multe materiale și structuri la viteze fezabile din punct de vedere comercial. De obicei, aceste lasere au o putere de vârf de impuls peste 100 kW și, de obicei, peste 1 MW. Interacțiunea cu aproape orice material este garantată cu puterea ridicată a vârfului, ceea ce duce la ablație, detașare sau descompunere, în funcție de mărimea fasciculului și de proprietățile materialului. Astfel de lasere de calitate industrială se bazează fie în comutarea q sau în amplificarea puterii semnalelor diodei, oferind impulsuri de putere de vârf ridicate. Fiecare impuls este un pachet de energie care poate evapora un volum sau un set de acoperire sau poate topi și restructura suprafața sa sau îl poate detașa de substratul său.
Pentru aeronavele de apărare și comerciale, au fost deja realizate o serie de proiecte privind vopsirea cu laser și îndepărtarea acoperirii. LADS I & LADS II și sistemele ARBSS au fost dezvoltate și testate pe aeronave și componente ale aeronavelor. În 2017, companiile aeriene din Singapore au comandat un sistem comercial de îndepărtare a vopselelor cu laser, folosind un robot mare cu 8 axe de NTS și scanere avansate de EWI. Industria națională oferă o gamă mai largă de aplicații, cu o piață anuală potențială de îndepărtare a vopselelor pentru nave comerciale, care se ridică la aproximativ 300 de milioane de dolari, ceea ce o depășește pe cea a aeronavelor estimate la 250 de milioane de dolari în toată lumea.
Dacă pe piață sunt introduse alte procese mai localizate, cum ar fi refacerea la arbore și elice, eliminarea selectivă a ruginii și a coroziunii, estimarea crește la 2,3 miliarde de dolari pe an. Pe de altă parte, accesibilitatea pieței este scăzută, deoarece sectorul suferă o utilizare comercială scăzută, doar cu zone rentabile care rămân în transportul GPL / GNL, transportul cu croaziera, cu barca privată și cu feribotul.
Acoperirile destinate aplicațiilor marine sunt mult mai groase, de obicei ~ 1 mm. Variațiile de grosime ale acoperirii sunt mult mai puțin controlate, iar consistența acoperirii s-a schimbat frecvent în timpul serviciului. Orice degradare a acoperirii este însoțită, de obicei, de coroziunea profundă a substratului. Accesul la geometriile structurale complexe este aproape imposibil. În plus, suprafața unei nave comerciale este foarte importantă, iar întârzierile din depozit au trebuit să fie reduse la minimum.
Ratele de eliminare
Sunt examinate două aplicații majore - îndepărtarea vopselei și îndepărtarea ruginii. Panamax, vasul maritim comercial de dimensiuni medii, are aproximativ 19000 m2 de suprafață externă. CW și QCW CO2 sunt tehnologii cu laser care emit până la 30 kW. Acestea indică o interacțiune excelentă cu vopseaua organică, dar au arătat că ratele de îndepărtare se apropie doar de 22.500 mm3 / kW.minut. Pe baza suprafeței și a volumului de vopsea a navei maritime Panamax, operația va dura până la 130 de zile cu 1 kW de putere laser.
De preferință, sunt necesare viteze de proces de aproximativ 10 ori, astfel încât un caz comercial de utilizare de 4 până la 6 kW de putere totală laser să poată fi distribuit în jurul navei în 3 până la 4 ateliere, iar sarcina poate fi abordată într-o săptămână. O altă opțiune este să utilizați impulsuri cu energie scăzută de 0,1 până la 12 mJ la viteze mari de repetare a impulsurilor de 100 până la 1000 kHz, atingând un interval de acoperire mai mare pe raster și, în același timp, concentrându-vă în locuri suficient de mici pentru a păstra nivelurile de iradiere peste pragul de ablație.
Aceasta duce la o rată de îndepărtare mult mai mică, apropiată de 2.000 mm3 / kW.minut, deoarece rata de acoperire crescută prin scăderea dimensiunii spotului și a energiei pulsului, conduce matematic la o creștere ușoară a vitezei de îndepărtare, în proporție inversă cu energia pulsului. Creșterea ratei de îndepărtare este totuși restricționată de mărimea celei mai mici dimensiuni a punctului teoretic și practic realizabilă. În cele din urmă, întrucât căldura se difuzează continuu în material la CW sau peste 200 kHz, ambele tehnologii pot afecta termic substratul.
