Průmyslové laserové čištění je proces vysílání laserového paprsku na pevný povrch za účelem čištění laserem a odstranění nežádoucí látky. Vzhledem k tomu, že cena vláknového laseru v posledních několika letech dramaticky klesla, laserové čističe – navržené tak, aby uživatelům pomohly efektivně čistit laserem – splňují stále širší požadavky trhu a aplikační perspektivy, jako je čištění vstřikovacích lisů, odstraňování tenkých vrstev nebo povrchů, jako je olej a mastnota, a mnoho dalších. V tomto článku se budeme zabývat následujícími tématy:
Seznam obsahu(klikněte pro rychlé nalezení ⇩)
Proces laserového čištění.
V 80. letech vědci zjistili, že při ozáření zrezivělého povrchu kovu vysoce koncentrovanou laserovou energií prochází ozářená látka řadou složitých fyzikálních a chemických reakcí, jako jsou vibrace, tavení, sublimace a spalování. V důsledku toho se kontaminanty odstraňují z povrchu materiálu. Tento jednoduchý, ale účinný způsob čištění je laserové čištění, které postupně nahradilo tradiční metody čištění v mnoha oblastech a má mnoho vlastních výhod a ukazuje široké vyhlídky do budoucna.
Jak fungují laserové čističe?
Laserový čisticí stroj
Laserové čističky se skládají ze čtyř částí:zdroj vláknového laseru (kontinuální nebo pulzní laser), řídicí deska, ruční laserová pistole a vodní chladič s konstantní teplotouŘídicí deska laserového čištění funguje jako mozek celého stroje a dává pokyny generátoru vláknového laseru a ruční laserové pistoli.
Generátor vláknového laseru produkuje vysoce koncentrované laserové světlo, které prochází vodivým médiem vláknem do ruční laserové pistole. Skenovací galvanometr, buď jednoosý nebo dvouosý, namontovaný uvnitř laserové pistole, odráží světelnou energii do vrstvy nečistot na obrobku. Kombinací fyzikálních a chemických reakcí se rez, barva, mastné nečistoty, vrstva povlaku a další nečistoty snadno odstraňují.
Pojďme se na tento proces podívat podrobněji. Složité reakce spojené s použitímvibrace laserového pulzu, tepelná roztažnostozářených částic,molekulární fotorozkladfázová změna, nebojejich společné působenípřekonat vazebnou sílu mezi nečistotami a povrchem obrobku. Cílový materiál (povrchová vrstva, která má být odstraněna) se rychle zahřeje absorpcí energie laserového paprsku a splňuje požadavky sublimace, takže nečistoty z povrchu zmizí a dosáhne se tak výsledku čištění. Díky tomu povrch substrátu absorbuje NULOVOU energii nebo jen velmi málo energie, takže vláknový laser jej vůbec nepoškodí.
Zjistěte více o struktuře a principu ručního laserového čističe
Tři reakce laserového čištění
1. Sublimace
Chemické složení základního materiálu a kontaminující látky se liší, stejně jako míra absorpce laseru. Základní substrát odráží více než 95 % laserového světla bez poškození, zatímco kontaminující látka absorbuje většinu laserové energie a dosahuje teploty sublimace.
Schéma mechanismu laserového čištění
2. Tepelná roztažnost
Částice znečišťujících látek absorbují tepelnou energii a rychle se rozpínají do bodu prasknutí. Náraz exploze překonává adhezní sílu (přitažlivou sílu mezi různými látkami) a tím se částice znečišťujících látek oddělují od povrchu kovu. Protože je doba laserového ozařování velmi krátká, může okamžitě vyvolat velké zrychlení explozivní nárazové síly, dostatečné k zajištění dostatečného zrychlení jemných částic k pohybu od adheze základního materiálu.
Diagram interakce sil pulzního laserového čištění
3. Vibrace laserového pulzu
Šířka pulzu laserového paprsku je relativně úzká, takže opakované působení pulzu vytvoří ultrazvukové vibrace k vyčištění obrobku a rázová vlna rozbije částice znečišťujících látek.
Mechanismus čištění pulzním laserovým paprskem
Výhody vláknového laserového čisticího stroje
Protože laserové čištění nevyžaduje žádná chemická rozpouštědla ani jiný spotřební materiál, je šetrné k životnímu prostředí, bezpečné pro provoz a má mnoho výhod:
✔Pevný prach je převážně odpad po čištění, má malý objem a snadno se sbírá a recykluje.
✔Kouř a popel generované vláknovým laserem se snadno odsávají odsavačem a nejsou škodlivé pro lidské zdraví.
✔Bezkontaktní čištění, žádné zbytkové médium, žádné sekundární znečištění
✔Pouze čištění cíle (rez, olej, barva, nátěr) nepoškodí povrch podkladu
✔Elektřina je jedinou spotřebou, nízké provozní náklady a náklady na údržbu
✔Vhodné pro těžko dostupné povrchy a složité struktury artefaktů
✔Automatický laserový čisticí robot je volitelný a nahrazuje umělé
Pro odstranění kontaminantů, jako je rez, plíseň, barva, papírové štítky, polymery, plast nebo jakýkoli jiný povrchový materiál, vyžadují tradiční metody – tryskání a chemické leptání – specializovanou manipulaci a likvidaci média a mohou být někdy neuvěřitelně nebezpečné pro životní prostředí a obsluhu. Níže uvedená tabulka uvádí rozdíly mezi laserovým čištěním a jinými metodami průmyslového čištění.
| Laserové čištění | Chemické čištění | Mechanické leštění | Čištění suchým ledem | Ultrazvukové čištění | |
| Metoda čištění | Laser, bezkontaktní | Chemické rozpouštědlo, přímý kontakt | Brusný papír, přímý kontakt | Suchý led, bezkontaktní | Čisticí prostředek, pro přímý kontakt |
| Materiální škody | No | Ano, ale zřídka | Ano | No | No |
| Účinnost čištění | Vysoký | Nízký | Nízký | Mírný | Mírný |
| Spotřeba | Elektřina | Chemické rozpouštědlo | Brusný papír/brusný kotouč | Suchý led | Rozpouštědlový čisticí prostředek |
| Výsledek čištění | bezchybnost | pravidelný | pravidelný | vynikající | vynikající |
| Škody na životním prostředí | Šetrné k životnímu prostředí | Znečištěné | Znečištěné | Šetrné k životnímu prostředí | Šetrné k životnímu prostředí |
| Operace | Jednoduché a snadno se učí | Složitý postup, vyžaduje se zkušený operátor | nutný zkušený operátor | Jednoduché a snadno se učí | Jednoduché a snadno se učí |
Hledáte ideální způsob odstranění kontaminantů bez poškození podkladu?
▷ Laserový čisticí stroj
Postupy laserového čištění
• laserové čištění vstřikovacích forem
• drsnost laserového povrchu
• artefakt laserového čištění
• laserové odstraňování barvy…
Laserové čištění v praxi
Často kladené otázky
Ano, je to zcela bezpečné. Klíč spočívá v různých stupních absorpce laseru: základní materiál odráží více než 95 % laserové energie a absorbuje jen málo nebo žádné teplo. Většinu energie absorbují nečistoty (rez, barva). Díky přesnému řízení pulzů se proces zaměřuje pouze na nežádoucí látky a zabraňuje poškození struktury nebo kvality povrchu substrátu.
Efektivně si poradí s širokou škálou průmyslových kontaminantů.
- Rez, oxidy a koroze na kovových površích.
- Barvy, nátěry a tenké filmy z obrobků.
- Olej, mastnota a skvrny v procesech vstřikování plastů.
- Zbytky po svařování a malé otřepy před/po svařování.
- Není omezen pouze na kovy – funguje i na některých nekovových površích v případě lehkých nečistot.
Je to mnohem ekologičtější než chemické nebo mechanické čištění.
- Žádná chemická rozpouštědla (zabraňují znečištění půdy/vody) ani abrazivní spotřební materiály (snižují odpad).
- Odpad je převážně malý pevný prášek nebo minimální kouř, který lze snadno odsát pomocí odsávačů výparů.
- Spotřebovává pouze elektřinu – není nutné likvidovat nebezpečný odpad, splňuje přísné průmyslové environmentální normy.
Čas zveřejnění: 8. července 2022