Czyszczenie przemysłowe, takie jak usuwanie rdzy ze starych części stalowych, może być żmudnym procesem. Również usuwanie farby i oleju z części metalowych może być denerwujące. Procesy te często obejmują rozpuszczalniki chemiczne specyficzne dla każdego usuwanego materiału. Czasami rozsądniej jest po prostu wymienić starą część, niż spróbować nadać jej nowe życie. Może to jednak wiązać się ze znacznymi kosztami; jako ostateczne rozwiązanie reklamowano laserowe czyszczenie.
Prawdopodobnie jest trochę rozmyte, co dokładnie robi laser podczas usuwania rdzy. Możesz być nawet sceptycznie nastawiony do roszczeń związanych z tym rozwiązaniem do czyszczenia. Na wszystkie uzasadnione pytania należy odpowiedzieć. Oto ważne fakty, które należy wiedzieć o tym nowym zastosowaniu technologii laserowej.
1. Wszystkie materiały mają próg ablacji
Ablacja laserowa ma miejsce, gdy warstwa materiału lub materiału osadzonego na danej powierzchni jest usuwana za pomocą wiązki laserowej. W rzeczywistości jest to proces laserowego usuwania rdzy na stali i innych materiałach. Wiązania molekularne w kurzu lub warstwie rdzy są łamane i wyrzucane z podłoża. Mówiąc mniej technicznie, można sobie wyobrazić, że usuwana warstwa jest po prostu odparowywana przez wiązkę lasera.
Figa. 1 - Ablacja laserowa
Prostym sposobem na zrozumienie znaczenia progu lasera jest odniesienie koncepcji progu lasera do rzutu kulą przez ścianę. Jeśli nie rzucisz piłki wyżej niż ścianę, to oczywiście nigdy się nie uda. Nawet jeśli powtórzysz rzucanie piłki tysiąc razy, piłka zawsze nie zdoła przejść na drugą stronę. To samo dotyczy usuwania rdzy z lasera. Możesz strzelać wiązką laserową tysiąc razy i dopóki energia jest poniżej progu niezbędnego do uderzenia w konkretny materiał, z którym pracujesz, wszystko pozostanie takie samo.
Teraz, ponieważ każdy materiał ma inne właściwości, a zatem różne wiązania molekularne; dla każdego materiału istnieje określony próg ablacji. Dlatego, aby skutecznie usunąć warstwę z danego materiału, ważne jest, aby upewnić się, że energia przenoszona przez wiązkę laserową jest powyżej progu ablacji tego konkretnego materiału.
2. Możliwe jest usunięcie materiału w wysoce selektywny sposób
Kontynuujmy naszą analogię. Wyobraź sobie, że za pierwszą była druga, wyższa ściana i że piłka jest rzucana z wystarczającą ilością energii, aby przejść przez pierwszą ścianę, ale piłka nie ma wystarczającej energii, aby przejść przez drugą ścianę. Następnie odbije się od drugiej ściany i spadnie między dwie ściany. Ponownie, bez względu na to, ile razy rzucisz piłkę, zawsze otrzymasz ten sam wynik. Przekroczysz pierwszą ścianę, ale nie drugą.
Ponieważ dla każdego materiału istnieje próg ablacji, możliwe jest rozróżnienie dwóch lub więcej materiałów podczas próby usunięcia niepożądanej warstwy z obiektu. Biorąc pod uwagę wystarczająco dużą różnicę progu ablacji między materiałami, można wybrać jeden materiał do usunięcia (ten z niższym progiem ablacji), pozostawiając drugi materiał nietknięty.
Na przykład próg ablacji rdzy jest znacznie niższy niż próg dla metali pospolitych, takich jak aluminium lub stal. To samo dotyczy progów farb i olejów w porównaniu z progami dla różnych metali. Jest to ogromna różnica między tymi dwiema wartościami, która skutecznie pozwala całkowicie odparować rdzę bez żadnego ryzyka uszkodzenia stali pod spodem. Po prostu nie ma wystarczającej ilości energii, aby mogło dojść do obrażeń.
3. Silny i krótki impuls mocy oznacza szybsze usuwanie
Możesz myśleć o ablacji laserowej jak o kamieniu rzeźbionym młotkiem i dłutem, próbującym wyrzeźbić kamień. Możesz użyć małego młotka i wykonać wiele małych uderzeń w dłuto. Lub równie dobrze możesz użyć większego młota, aby zwiększyć moc, a tym samym zmniejszyć wymaganą liczbę trafień i zwiększyć prędkość usuwania. Pomysł jest taki sam w przypadku czyszczenia laserowego, z tym że chcesz tylko usunąć warstwę materiału: zanieczyszczenie.
Istnieją różne metody usuwania dowolnej danej warstwy. Wiązka laserowa jest ciągłym strumieniem światła lub jest pulsowana w danym cyklu pracy. Nawet jeśli wynik końcowy jest prawie taki sam; szybkość procesu różni się w zależności od wybranej metodologii.
Wykres - stosunek mocy do prędkości usuwania
Ryc. 2 - Wykres: Zależność prędkości usuwania od mocy wiązki laserowej
Dla danego obszaru umieszczenie tej samej energii w znacznie krótszym impulsie zwiększa moc. To jak używanie większego młotka. Metodologia lasera pulsacyjnego jest bardziej wydajna i zapewnia większą prędkość usuwania niż wiązka ciągła. Podczas gdy pulsująca wiązka laserowa wykonuje czyszczenie szybciej, zapewnia również, że leżący poniżej materiał (zwykle metal) nie nagrzewa się zbyt mocno. Zobacz powyższy wykres, aby zilustrować różnice między obydwoma procesami.
4. Jest wolny od materiałów eksploatacyjnych i przyjazny dla środowiska
Ponieważ ta metoda wykorzystuje jedynie wiązkę laserową do odparowania usuwanej warstwy, w tej technologii czyszczenia dosłownie nie ma materiałów eksploatacyjnych. To jest piękno lasera, który wymaga tylko wtyczki zasilania, aby ustawić i być gotowym do pracy.
Ponadto, ponieważ nie stosuje się rozpuszczalników ani innych produktów chemicznych, ablacja laserowa jest jednym z najbezpieczniejszych dostępnych rozwiązań w zakresie usuwania rdzy. W związku z tym nie trzeba się zajmować odpadami chemicznymi. Ponadto nie ma niebezpieczeństwa dla pracowników podczas pracy z maszyną laserową, ponieważ maszyny te są zaprojektowane tak, aby spełniać normy bezpieczeństwa. Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat standardów bezpieczeństwa dla laserów, sprawdź ten post na blogu. Pracownicy nie będą potrzebować nieporęcznych środków ochrony osobistej i nie będą musieli obchodzić się z tymi nieznośnymi chemikaliami. Win-win.
5. Czyszczenie laserowe jest interesujące dla różnych procesów przemysłowych
Usuwanie przypalonej gumy z forem opon; dawanie nowego życia starym rurociągom; czyszczenie rur w elektrowniach jądrowych; a nawet większe projekty, takie jak usuwanie farby z zardzewiałego mostu i przygotowanie powierzchni przed spawaniem, to wszystkie projekty, które mogą skorzystać z technologii czyszczenia laserowego. Tak więc technologia ta może być stosowana w wielu różnych obszarach zastosowania; jedynym ograniczeniem jest zdolność do rozróżniania progów ablacji między materiałem do usunięcia a materiałem do ochrony.
W podsumowaniu
Ogólnie rzecz biorąc, stal do czyszczenia laserowego jest nową technologią, która ma na celu przezwyciężyć wiele problemów związanych z usuwaniem rdzy i czyszczeniem przemysłowym. Wybierając konkretny materiał do usunięcia, wiązki laserowe oferują szybkie, a także rozwiązanie „ustaw i zapomnij” dla wielu różnych branż.
Ponieważ ten temat staje się coraz bardziej popularny w dzisiejszych branżach, bądź na bieżąco, aby otrzymywać więcej wpisów na ten temat. Tymczasem, jeśli masz jakieś pytania, zawsze możesz zadać pytanie jednemu z naszych ekspertów. Obejrzyj ten film, aby zobaczyć sam system czyszczenia Laserax w pracy.
