Индустриалното лазерно почистване е процес на изстрелване на лазерен лъч върху твърда повърхност, за да се почисти с лазер и да се премахне нежеланото вещество. Тъй като цената на фибро лазерния източник спадна драстично през последните няколко години, лазерните почистващи устройства, предназначени да помогнат на потребителите да почистват ефективно с лазер, отговарят на все по-широки пазарни изисквания и приложни перспективи, като например почистване при процеси на шприцване, премахване на тънки филми или повърхности като масло и мазнини и много други. В тази статия ще разгледаме следните теми:
Списък със съдържание(кликнете за бързо намиране ⇩)
Какво е лазерно почистване?
Традиционно, за премахване на ръжда, боя, оксид и други замърсители от металната повърхност може да се използва механично почистване, химическо почистване или ултразвуково почистване. Приложението на тези методи е много ограничено по отношение на околната среда и високите изисквания за прецизност.
Процес на лазерно почистване.
През 80-те години учените откриват, че при осветяване на ръждясалата повърхност на метала с високо концентрирана лазерна енергия, облъченото вещество претърпява серия от сложни физични и химични реакции като вибрации, топене, сублимация и горене. В резултат на това замърсителите се отстраняват от повърхността на материала. Този прост, но ефикасен начин за почистване е лазерното почистване, което постепенно замества традиционните методи за почистване в много области с много свои предимства, показвайки широки перспективи за бъдещето.
Как работят лазерните почистващи препарати?
Машина за лазерно почистване
Лазерните почистващи устройства са съставени от четири части:източник на фибро лазер (непрекъснат или импулсен лазер), контролно табло, ръчен лазерен пистолет и воден охладител с постоянна температураПлатката за управление на лазерното почистване действа като мозъка на цялата машина и дава команда на генератора на фибърни лазери и ръчния лазерен пистолет.
Генераторът на фибролазер произвежда високо концентрирана лазерна светлина, която преминава през проводимата среда Fiber към ръчния лазерен пистолет. Сканиращият галванометър, едноосен или двуосен, монтиран вътре в лазерния пистолет, отразява светлинната енергия към слоя мръсотия на детайла. Чрез комбинация от физични и химични реакции, ръждата, боята, мазните замърсявания, слоят покритие и други замърсявания се отстраняват лесно.
Нека разгледаме по-подробно този процес. Сложните реакции, свързани с използването навибрация на лазерен импулс, термичното разширениена облъчени частици,молекулярно фоторазлаганефазова промяна илитяхното комбинирано действиеза да се преодолее силата на свързване между замърсяванията и повърхността на детайла. Целевият материал (повърхностният слой, който трябва да се отстрани) се нагрява бързо чрез абсорбиране на енергията на лазерния лъч и отговаря на изискванията за сублимация, така че замърсяванията от повърхността да изчезнат и да се постигне резултатът от почистването. Поради това повърхността на субстрата абсорбира НУЛА енергия или много малко енергия, светлината от фибролазера изобщо няма да я повреди.
Научете повече за структурата и принципа на ръчния лазерен почистващ препарат
Три реакции на лазерно почистване
1. Сублимация
Химичният състав на основния материал и замърсителя е различен, както и степента на поглъщане на лазера. Основният субстрат отразява повече от 95% от лазерната светлина без никакви повреди, докато замърсителят абсорбира по-голямата част от лазерната енергия и достига температура на сублимация.
Диаграма на механизма за лазерно почистване
2. Термично разширение
Замърсяващите частици абсорбират топлинната енергия и се разширяват бързо до точка на спукване. Ударът от експлозията преодолява силата на адхезия (силата на привличане между различните вещества) и по този начин замърсяващите частици се отделят от повърхността на метала. Тъй като времето за лазерно облъчване е много кратко, то може мигновено да произведе голямо ускорение на експлозивната ударна сила, достатъчно, за да осигури достатъчно ускорение на фините частици, за да се откъснат от адхезията на основния материал.
Диаграма на взаимодействието на силите на импулсно лазерно почистване
3. Лазерна импулсна вибрация
Ширината на импулса на лазерния лъч е сравнително тясна, така че многократното действие на импулса ще създаде ултразвукова вибрация за почистване на детайла, а ударната вълна ще разруши замърсяващите частици.
Механизъм за почистване с импулсен лазерен лъч
Предимства на машината за почистване с фибърен лазер
Тъй като лазерното почистване не изисква никакви химически разтворители или други консумативи, то е екологично, безопасно за работа и има много предимства:
✔Барутът Solider е основно отпадък след почистване, малък обем и е лесен за събиране и рециклиране.
✔Димът и пепелта, генерирани от фибърния лазер, лесно се отвеждат от димоотвода и не са вредни за човешкото здраве.
✔Безконтактно почистване, без остатъчни вещества, без вторично замърсяване
✔Почистването само на целта (ръжда, масло, боя, покритие) няма да повреди повърхността на основата.
✔Електричеството е единствената консумация, ниски експлоатационни разходи и разходи за поддръжка
✔Подходящ за труднодостъпни повърхности и сложни артефактни структури
✔Автоматичният лазерен почистващ робот е по избор, замествайки изкуствените
За премахване на замърсители като ръжда, мухъл, боя, хартиени етикети, полимери, пластмаса или друг повърхностен материал, традиционните методи – бластиране и химическо ецване – изискват специализирано боравене и изхвърляне на материала и понякога могат да бъдат изключително опасни за околната среда и операторите. Таблицата по-долу изброява разликите между лазерното почистване и други индустриални методи за почистване.
| Лазерно почистване | Химическо почистване | Механично полиране | Почистване със сух лед | Ултразвуково почистване | |
| Метод на почистване | Лазер, безконтактен | Химически разтворител, директен контакт | Абразивна хартия, директен контакт | Сух лед, безконтактен | Препарат за директен контакт |
| Материални щети | No | Да, но рядко | Да | No | No |
| Ефективност на почистване | Високо | Ниско | Ниско | Умерено | Умерено |
| Консумация | Електричество | Химически разтворител | Абразивна хартия/абразивен диск | Сух лед | Разтворител за детергенти |
| Резултат от почистването | безупречност | редовен | редовен | отличен | отличен |
| Щети върху околната среда | Екологично чист | Замърсен | Замърсен | Екологично чист | Екологично чист |
| Операция | Просто и лесно за научаване | Сложна процедура, изисква се квалифициран оператор | изисква се квалифициран оператор | Просто и лесно за научаване | Просто и лесно за научаване |
Търсите идеален начин за премахване на замърсители без увреждане на основата
▷ Машина за лазерно почистване
Практики за лазерно почистване
• лазерно почистване на шприцформи
• лазерна грапавост на повърхността
• артефакт от лазерно почистване
• лазерно премахване на боя…
Лазерно почистване в практическа употреба
ЧЗВ
Да, напълно безопасно е. Ключът се крие в различните коефициенти на абсорбция на лазера: основният материал отразява над 95% от лазерната енергия, абсорбирайки малко или никаква топлина. Замърсителите (ръжда, боя) абсорбират по-голямата част от енергията. Подкрепен от прецизен контрол на импулсите, процесът е насочен само към нежелани вещества, като се избягва всякакво увреждане на структурата на основата или качеството на повърхността.
Той се справя ефективно с широк спектър от промишлени замърсители.
- Ръжда, оксиди и корозия по метални повърхности.
- Боя, покрития и тънки филми от детайли.
- Масло, грес и петна при процесите на шприцване.
- Остатъци от заваряване и малки грапавини преди/след заваряване.
- Не се ограничава само до метали — работи и върху определени неметални повърхности за леки замърсители.
Това е много по-екологично от химическото или механичното почистване.
- Без химически разтворители (избягва замърсяване на почвата/водата) или абразивни консумативи (намалява отпадъците).
- Отпадъците са предимно дребен твърд прах или минимално количество дим, които лесно се събират чрез вентилатори за дим.
- Използва само електричество — не е необходимо изхвърляне на опасни отпадъци, спазва строги промишлени екологични стандарти.
Време на публикуване: 08 юли 2022 г.