КАК РАБОТАЕТ ЛАЗЕРНАЯ ОЧИСТКА В 5 ЭТАПОВ

Лазерная очистка — это экологически чистый процесс, используемый для удаления ржавчины, краски, оксидов и других загрязнений с металлических поверхностей. Благодаря своей эффективности он используется во все большем числе применений. Для лазерной очистки требуется импульсный волоконный лазер (обычно 50 Вт или более).

Традиционные промышленные методы очистки часто считаются утомительными (и на то есть веские причины). Удаление ржавчины может занять много времени и труда. Удаление оксидов может быть связано с использованием опасных химических веществ, специфичных для каждого материала, который необходимо удалить. В некоторых случаях удаление краски пескоструйной обработкой может повредить металл под ней.

Решение этих проблем обычно сопряжено со значительными затратами, но лазерная очистка меняет ситуацию: это экономичное решение, которое сокращает время очистки и технического обслуживания.

Узнайте об особенностях лазерной чистки металла на https://expert.ru/2022/05/29/osobennosti-ochistki-metalla-lazerom/.

1. Все Материалы Имеют Порог Абляции

Лазерная абляция происходит, когда слой материала или покрытие удаляются с помощью лазерного луча. Это процесс, лежащий в основе всех применений лазерной очистки. Возьмем лазерное удаление ржавчины на стали. Когда луч попадает на поверхность, молекулярные связи в слое пыли или ржавчины разрываются и выбрасываются из подложки. В менее технических терминах вы можете представить, что слой, подлежащий удалению, просто испаряется лазерным лучом.

Простой способ понять важность порога абляции — сравнить его с перебрасыванием мяча через стену. Если вы не подбросите его достаточно высоко, он никогда не перелетит на другую сторону. Даже если вы бросите мяч тысячу раз, вы всегда потерпите неудачу. То же самое относится и к лазерному удалению пыли. Вы можете стрелять лазерным лучом тысячу раз, но до тех пор, пока энергия ниже порога абляции материала, с которым вы работаете, ничто никогда не будет удалено.

Так вот, каждый материал обладает разными свойствами и, следовательно, разными молекулярными связями. Другими словами, каждый материал имеет определенный порог абляции. Чтобы успешно удалить слой из данного материала, энергия, передаваемая лазерным лучом, должна быть выше порога абляции этого конкретного материала.

2. Возможно удаление материала Высокоселективным способом

Давайте продолжим нашу аналогию. Представьте, что за первой стеной была вторая, более высокая, и что мяч был брошен с энергией, достаточной только для того, чтобы перелететь через первую стену, но недостаточной, чтобы перелететь через вторую. Мяч отскакивал от второй стены и падал между двумя стенами. Еще раз, независимо от того, сколько раз вы бросаете мяч, вы всегда получите один и тот же результат. Вы преодолеете первую стену, но никогда не преодолеете вторую.

Поскольку для каждого материала существует порог абляции, лазерная очистка может различать два или более материала при попытке удалить нежелательный слой с объекта. Учитывая достаточно большую разницу в пороге абляции между материалами, можно выбрать материал, подлежащий удалению (т.е. материал с более низким порогом абляции), оставляя другой материал нетронутым.

Например, порог удаления ржавчины намного ниже, чем порог для обычных металлов, таких как сталь и алюминий. То же самое касается краски и масла. Этот огромный разрыв между двумя значениями позволяет полностью испарять загрязнения и покрытия без какого-либо риска повреждения основного материала под ними. Просто не хватает энергии, чтобы нанести ущерб.

3. Сильный и короткий Всплеск мощности Означает более быстрое удаление

Вы можете думать о лазерной абляции как о резьбе по камню молотком и зубилом. Вы можете использовать небольшой молоток и нанести много небольших ударов по своему зубилу. Или же вы можете с таким же успехом использовать молоток большего размера, чтобы использовать большую мощность, тем самым уменьшая необходимое количество ударов и увеличивая скорость удаления. Идея та же, что и при лазерной очистке, за исключением того, что вы хотите удалить только слой материала: загрязняющее вещество.

Системы очистки волоконным лазером могут удалять любой заданный слой двумя различными способами. Либо лазерный луч представляет собой непрерывную волну света, либо он испускается импульсами с заданной частотой повторения. Даже если результат практически одинаков, скорость удаления сильно варьируется в зависимости от метода.

Для данной площади поверхности помещение той же энергии в короткий импульс увеличивает мощность. Это все равно что использовать молоток побольше. Импульсный лазерный луч более эффективен и обеспечивает более высокую скорость удаления, чем непрерывный луч. И хотя короткие лазерные импульсы быстрее очищают поверхности, они также гарантируют, что основной материал не нагревается слишком сильно.

4. Он не содержит расходных материалов и безвреден для окружающей среды

Поскольку в этом методе очистки используется только лазерный луч для испарения удаляемого слоя, расходные материалы для него в буквальном смысле отсутствуют. В этом прелесть лазеров, для установки и готовности которых к работе требуется только вилка питания.

Кроме того, в лазерах не используются химические продукты или растворители. Это делает лазерную очистку поверхности одним из самых безопасных решений, когда дело доходит до удаления ржавчины и покрытия. Здесь не только нет химических отходов, о которых нужно заботиться, но и сотрудники находятся в полной безопасности, работая рядом с машинами для лазерной очистки, которые разработаны в соответствии с международными стандартами лазерной безопасности. Сотрудникам не понадобятся средства индивидуальной защиты, и им не придется иметь дело с этими надоедливыми химикатами.

При этом, поскольку при лазерной очистке материалы испаряются с образованием паров, рядом с лазером должна быть установлена система удаления паров, чтобы в воздух не попадали частицы краски, масла или пыли.

5. Лазерная очистка представляет интерес для различных промышленных применений

Удаление остатков сгоревшей резины с форм для шин; придание новой жизни старым трубопроводам; очистка труб на атомных электростанциях; и даже более крупные проекты, такие как удаление краски с ржавого моста и подготовка сварочных поверхностей, — все это проекты, которые могут извлечь выгоду из промышленной лазерной очистки.

Этот метод бесконтактной очистки может быть использован в бесчисленных промышленных применениях. Единственным ограничением является способность различать материал, подлежащий удалению, и материал, подлежащий защите.

На данный момент наиболее распространенные области применения лазерной очистки включают:

Предварительная обработка при сварке для удаления ржавчины и других загрязнений с участков сварки
Обработка после сварки для удаления оксидов алюминия и нержавеющей стали
Лазерная подготовка поверхности для максимальной адгезии краски
Лазерное удаление оксидов из слитков специальных сплавов
Удаление покрытия сразу после нанесения покрытия для замены маскировки деталей на производственных линиях
Удаление краски с деталей, которые в противном случае были бы списаны из-за дефектов краски
Лазерная абляция используется не только для очистки, но и широко используется для других промышленных применений.