La neteja làser industrial és el procés de disparar un feix làser sobre una superfície sòlida per netejar-la amb làser i eliminar la substància no desitjada. Com que el preu de la font làser de fibra ha baixat dràsticament en els darrers anys, els netejadors làser, dissenyats per ajudar els usuaris a netejar amb làser de manera eficient, satisfan demandes de mercat i perspectives aplicades cada cop més àmplies, com ara la neteja de processos de modelat per injecció, l'eliminació de pel·lícules primes o superfícies com oli i greix, i molts més. En aquest article, tractarem els temes següents:
Llista de contingut(feu clic per localitzar ràpidament ⇩)
Què és la neteja làser?
Tradicionalment, per eliminar l'òxid, la pintura, l'òxid i altres contaminants de la superfície metàl·lica, es pot aplicar neteja mecànica, neteja química o neteja per ultrasons. L'aplicació d'aquests mètodes és molt limitada pel que fa al medi ambient i als requisits d'alta precisió.
Procés de neteja amb làser.
Als anys 80, els científics van descobrir que, en il·luminar la superfície rovellada del metall amb energia làser d'alta concentració, la substància irradiada experimenta una sèrie de reaccions físiques i químiques complexes com ara vibració, fusió, sublimació i combustió. Com a resultat, els contaminants s'eliminen de la superfície del material. Aquesta manera senzilla però eficient de netejar és la neteja làser, que ha substituït gradualment els mètodes de neteja tradicionals en molts camps amb molts avantatges propis, mostrant àmplies perspectives de futur.
Com funcionen els netejadors làser?
Màquina de neteja làser
Els netejadors làser estan formats per quatre parts: lafont làser de fibra (làser continu o de pols), placa de control, pistola làser de mà i refrigerador d'aigua a temperatura constantLa placa de control de neteja làser actua com el cervell de tota la màquina i dóna l'ordre al generador làser de fibra i a la pistola làser de mà.
El generador làser de fibra produeix llum làser d'alta concentració que es fa passar a través del medi de conducció de fibra fins a la pistola làser manual. El galvanòmetre d'escaneig, uniaxial o biaxial, muntat dins de la pistola làser reflecteix l'energia lumínica a la capa de brutícia de la peça de treball. Amb una combinació de reaccions físiques i químiques, l'òxid, la pintura, la brutícia greixosa, la capa de recobriment i altres contaminants s'eliminen fàcilment.
Aprofundim més en aquest procés. Les reaccions complexes que implica l'ús devibració de pols làser, l'expansió tèrmicade partícules irradiades,fotodescomposició molecularcanvi de fase, ola seva acció conjuntaper superar la força d'unió entre la brutícia i la superfície de la peça. El material objectiu (la capa superficial que s'ha d'eliminar) s'escalfa ràpidament absorbint l'energia del feix làser i compleix els requisits de sublimació de manera que la brutícia de la superfície desapareix per aconseguir el resultat de la neteja. Gràcies a això, la superfície del substrat absorbeix ZERO energia, o molt poca energia, i la llum làser de fibra no la danyarà en absolut.
Més informació sobre l'estructura i el principi del netejador làser de mà
Tres reaccions de neteja làser
1. Sublimació
La composició química del material base i del contaminant és diferent, i també ho és la taxa d'absorció del làser. El substrat base reflecteix més del 95% de la llum làser sense cap dany, mentre que el contaminant absorbeix la major part de l'energia làser i arriba a la temperatura de sublimació.
Diagrama del mecanisme de neteja làser
2. Expansió tèrmica
Les partícules contaminants absorbeixen l'energia tèrmica i s'expandeixen ràpidament fins a un punt d'esclat. L'impacte de l'explosió supera la força d'adhesió (la força d'atracció entre diferents substàncies) i, per tant, les partícules contaminants es desprenen de la superfície del metall. Com que el temps d'irradiació làser és molt curt, pot produir instantàniament una gran acceleració de la força d'impacte explosiu, suficient per proporcionar una acceleració suficient de les partícules fines per moure's de l'adhesió del material base.
Diagrama d'interacció de la força de neteja amb làser polsat
3. Vibració de pols làser
L'amplada del pols del feix làser és relativament estreta, de manera que l'acció repetida del pols crearà vibracions ultrasòniques per netejar la peça i l'ona de xoc trencarà les partícules contaminants.
Mecanisme de neteja de feix làser pulsat
Avantatges de la màquina de neteja làser de fibra
Com que la neteja amb làser no requereix dissolvents químics ni altres consumibles, és respectuosa amb el medi ambient, segura d'utilitzar i té molts avantatges:
✔La pols de sòlid és principalment el residu després de la neteja, de petit volum i fàcil de recollir i reciclar.
✔El fum i la cendra generats pel làser de fibra són fàcils d'esgotar per l'extractor de fums i no són perillosos per a la salut humana.
✔Neteja sense contacte, sense residus medis, sense contaminació secundària
✔Només netejar l'objectiu (òxid, oli, pintura, recobriment) no danyarà la superfície del substrat
✔L'electricitat és l'únic consum, amb un baix cost de funcionament i de manteniment
✔Apte per a superfícies de difícil accés i estructures d'artefactes complexes
✔El robot de neteja làser automàtic és opcional, substituint els artificials
Per eliminar contaminants com ara òxid, floridura, pintura, etiquetes de paper, polímers, plàstic o qualsevol altre material superficial, els mètodes tradicionals (granallat amb materials i gravat químic) requereixen una manipulació i eliminació especialitzades dels materials i, de vegades, poden ser increïblement perillosos per al medi ambient i els operadors. La taula següent enumera les diferències entre la neteja amb làser i altres mètodes de neteja industrial.
| Neteja làser | Neteja química | Poliment mecànic | Neteja amb gel sec | Neteja per ultrasons | |
| Mètode de neteja | Làser, sense contacte | Dissolvent químic, contacte directe | Paper abrasiu, contacte directe | Gel sec, sense contacte | Detergent, contacte directe |
| Danys materials | No | Sí, però rarament | Sí | No | No |
| Eficiència de neteja | Alt | Baix | Baix | Moderat | Moderat |
| Consum | Electricitat | Dissolvent químic | Paper abrasiu / Roda abrasiva | gel sec | Detergent dissolvent |
| Resultat de la neteja | immaculació | regular | regular | excel·lent | excel·lent |
| Danys ambientals | Respectuós amb el medi ambient | Contaminat | Contaminat | Respectuós amb el medi ambient | Respectuós amb el medi ambient |
| Operació | Simple i fàcil d'aprendre | Procediment complicat, es requereix un operador qualificat | es necessita un operador qualificat | Simple i fàcil d'aprendre | Simple i fàcil d'aprendre |
Buscant una manera ideal d'eliminar contaminants sense danyar el substrat
▷ Màquina de neteja làser
Pràctiques de neteja amb làser
• neteja làser de motlles d'injecció
• rugositat superficial del làser
• artefacte de neteja làser
• eliminació de pintura amb làser…
Neteja làser en ús pràctic
Preguntes freqüents
Sí, és completament segur. La clau rau en les diferents taxes d'absorció del làser: el material base reflecteix més del 95% de l'energia làser, absorbint poca o cap calor. Els contaminants (òxid, pintura) absorbeixen la major part de l'energia. Amb el suport d'un control precís dels polsos, el procés només es dirigeix a les substàncies no desitjades, evitant qualsevol dany a l'estructura o la qualitat de la superfície del substrat.
Gestiona de manera eficient una àmplia gamma de contaminants industrials.
- Rovella, òxids i corrosió en superfícies metàl·liques.
- Pintura, recobriments i pel·lícules primes de peces de treball.
- Oli, greix i taques en processos de modelat per injecció.
- Residus de soldadura i petites rebaves abans/després de la soldadura.
- No es limita als metalls, sinó que també funciona en certes superfícies no metàl·liques per a contaminants lleugers.
És molt més respectuós amb el medi ambient que la neteja química o mecànica.
- Sense dissolvents químics (evita la contaminació del sòl/aigua) ni consumibles abrasius (redueix els residus).
- Els residus són principalment pols sòlida petita o fum mínim, que és fàcil de recollir mitjançant extractors de fums.
- Només utilitza electricitat: no cal eliminar residus perillosos i compleix amb estrictes normes ambientals industrials.
Data de publicació: 08 de juliol de 2022