A limpeza láser industrial é o proceso de disparar un raio láser sobre unha superficie sólida para limpar con láser e eliminar a substancia non desexada. Dado que o prezo da fonte láser de fibra baixou drasticamente nos últimos anos, os limpadores láser, deseñados para axudar aos usuarios a limpar con láser de forma eficiente, satisfán demandas de mercado e perspectivas aplicadas cada vez máis amplas, como a limpeza de procesos de moldeo por inxección, a eliminación de películas finas ou superficies como aceite e graxa, e moitos máis. Neste artigo, trataremos os seguintes temas:
Lista de contidos(faga clic para localizar rapidamente ⇩)
Que é a limpeza láser?
Tradicionalmente, para eliminar a ferruxe, a pintura, o óxido e outros contaminantes da superficie metálica, pódese aplicar limpeza mecánica, limpeza química ou limpeza por ultrasóns. A aplicación destes métodos é moi limitada en termos de requisitos ambientais e de alta precisión.
Proceso de limpeza láser.
Nos anos 80, os científicos descubriron que ao iluminar a superficie oxidada do metal con enerxía láser de alta concentración, a substancia irradiada sofre unha serie de complexas reaccións físicas e químicas como vibración, fusión, sublimación e combustión. Como resultado, os contaminantes elimínanse da superficie do material. Esta forma sinxela pero eficiente de limpeza é a limpeza láser, que foi substituíndo gradualmente os métodos de limpeza tradicionais en moitos campos con moitas vantaxes propias, mostrando amplas perspectivas de futuro.
Como funcionan os limpadores láser?
Máquina de limpeza láser
Os limpadores láser están compostos por catro partes: afonte láser de fibra (láser continuo ou de pulsos), placa de control, pistola láser portátil e o arrefriador de auga a temperatura constanteA placa de control da limpeza láser actúa como o cerebro de toda a máquina e dá as ordes ao xerador de láser de fibra e á pistola láser portátil.
O xerador láser de fibra produce luz láser de alta concentración que se pasa a través do medio de condución de fibra ata a pistola láser portátil. O galvanómetro de varrido, uniaxial ou biaxial, montado dentro da pistola láser reflicte a enerxía luminosa na capa de sucidade da peza de traballo. Cunha combinación de reaccións físicas e químicas, a ferruxe, a pintura, a sucidade graxenta, a capa de revestimento e outras contaminacións elimínanse facilmente.
Vexamos con máis detalle este proceso. As complexas reaccións implicadas no uso devibración de pulso láser, a expansión térmicade partículas irradiadas,fotodescomposición molecularcambio de fase, oua súa acción conxuntapara superar a forza de unión entre a sucidade e a superficie da peza de traballo. O material obxectivo (a capa superficial que se vai eliminar) quéntase rapidamente ao absorber a enerxía do raio láser e cumpre os requisitos de sublimación para que a sucidade da superficie desapareza para conseguir o resultado da limpeza. Debido a iso, a superficie do substrato absorbe CERO enerxía, ou moi pouca enerxía, a luz láser de fibra non a danará en absoluto.
Máis información sobre a estrutura e o principio do limpador láser portátil
Tres reaccións da limpeza láser
1. Sublimación
A composición química do material base e do contaminante é diferente, e tamén o é a taxa de absorción do láser. O substrato base reflicte máis do 95 % da luz láser sen sufrir ningún dano, mentres que o contaminante absorbe a maior parte da enerxía láser e alcanza a temperatura de sublimación.
Diagrama do mecanismo de limpeza láser
2. Expansión térmica
As partículas contaminantes absorben a enerxía térmica e expándense rapidamente ata o punto de estoupar. O impacto da explosión supera a forza de adhesión (a forza de atracción entre diferentes substancias) e, polo tanto, as partículas contaminantes despréndense da superficie do metal. Debido a que o tempo de irradiación láser é moi curto, pode producir instantaneamente unha gran aceleración da forza de impacto explosiva, suficiente para proporcionar unha aceleración suficiente das partículas finas para que se movan da adhesión do material base.
Diagrama de interacción da forza de limpeza con láser pulsado
3. Vibración de pulso láser
O ancho de pulso do feixe láser é relativamente estreito, polo que a acción repetida do pulso creará vibración ultrasónica para limpar a peza de traballo e a onda de choque esnaquizará as partículas contaminantes.
Mecanismo de limpeza de raios láser pulsados
Vantaxes da máquina de limpeza con láser de fibra
Dado que a limpeza con láser non require disolventes químicos nin outros consumibles, é respectuosa co medio ambiente, segura de operar e ten moitas vantaxes:
✔O po sólido é principalmente o residuo despois da limpeza, de pequeno volume e fácil de recoller e reciclar.
✔O fume e as cinzas xeradas polo láser de fibra son fáciles de expulsar polo extractor de fumes e non son prexudiciais para a saúde humana.
✔Limpeza sen contacto, sen medios residuais, sen contaminación secundaria
✔Só limpar o obxectivo (ferruxe, aceite, pintura, revestimento) non danará a superficie do substrato
✔A electricidade é o único consumo, baixo custo de funcionamento e custo de mantemento
✔Apto para superficies de difícil acceso e estruturas de artefactos complexas
✔O robot de limpeza láser automático é opcional, substituíndo o artificial
Para eliminar contaminantes como ferruxe, mofo, pintura, etiquetas de papel, polímeros, plástico ou calquera outro material superficial, os métodos tradicionais (chorro de lixo e gravado químico) requiren unha manipulación e eliminación especializadas dos medios e, ás veces, poden ser incriblemente perigosos para o medio ambiente e os operadores. A táboa seguinte enumera as diferenzas entre a limpeza con láser e outros métodos de limpeza industrial.
| Limpeza láser | Limpeza química | Pulido mecánico | Limpeza con xeo seco | Limpeza ultrasónica | |
| Método de limpeza | Láser, sen contacto | Solvente químico, contacto directo | Papel abrasivo, contacto directo | Xeo seco, sen contacto | Deterxente, contacto directo |
| Danos materiais | No | Si, pero raramente | Si | No | No |
| Eficiencia de limpeza | Alto | Baixo | Baixo | Moderado | Moderado |
| Consumo | electricidade | solvente químico | Papel abrasivo/ Roda abrasiva | Xeo seco | Deterxente solvente |
| Resultado da limpeza | impecable | regular | regular | excelente | excelente |
| Danos ambientais | Respectuoso co medio ambiente | Contaminado | Contaminado | Respectuoso co medio ambiente | Respectuoso co medio ambiente |
| Operación | Sinxelo e doado de aprender | Procedemento complicado, requírese un operador cualificado | operador cualificado necesario | Sinxelo e doado de aprender | Sinxelo e doado de aprender |
Buscando un xeito ideal de eliminar contaminantes sen danar o substrato
▷ Máquina de limpeza láser
Prácticas de limpeza con láser
• limpeza láser de moldes de inxección
• rugosidade da superficie láser
• artefacto de limpeza láser
• eliminación de pintura láser…
Limpeza láser no uso práctico
Preguntas frecuentes
Si, é completamente seguro. A clave reside nas diferentes taxas de absorción do láser: o material base reflicte máis do 95 % da enerxía do láser, absorbendo pouca ou ningunha calor. Os contaminantes (ferruxe, pintura) absorben a maior parte da enerxía. Co apoio dun control preciso dos pulsos, o proceso só se dirixe ás substancias non desexadas, evitando calquera dano á estrutura ou á calidade da superficie do substrato.
Manexa de xeito eficiente unha ampla gama de contaminantes industriais.
- Ferruxe, óxidos e corrosión en superficies metálicas.
- Pintura, revestimentos e películas finas a partir de pezas de traballo.
- Aceite, graxa e manchas nos procesos de moldeo por inxección.
- Residuos de soldadura e pequenas rebabas antes/despois da soldadura.
- Non se limita aos metais: tamén funciona en certas superficies non metálicas para contaminantes lixeiros.
É moito máis respectuoso co medio ambiente que a limpeza química ou mecánica.
- Sen solventes químicos (evita a contaminación do solo/auga) nin consumibles abrasivos (reduce os residuos).
- Os residuos son principalmente po sólido pequeno ou fume mínimo, que é doado de recoller mediante extractores de fumes.
- Só usa electricidade: non precisa eliminación de residuos perigosos e cumpre cos estritos estándares ambientais industriais.
Data de publicación: 08-07-2022