• レーザーによる金属洗浄とは？
ファイバーCNCレーザーは金属の切断に使用できます。レーザー洗浄機は、同じファイバーレーザー発生器を使用して金属を加工します。そこで、「レーザー洗浄は金属を損傷するのか？」という疑問が生じます。この疑問に答えるには、レーザーがどのように金属を洗浄するのかを説明する必要があります。レーザーから放出されたビームは、処理対象の表面にある汚染物質の層に吸収されます。大きなエネルギーの吸収により、急速に膨張するプラズマ（高度にイオン化された不安定なガス）が形成され、衝撃波が発生します。この衝撃波が汚染物質を粉々に砕き、吹き飛ばします。
1960年代にレーザーが発明され、1980年代にはレーザー洗浄技術が登場し始めました。過去40年間で、レーザー洗浄技術は急速に発展を遂げ、今日の工業生産や材料科学分野において、ますます不可欠な存在となっています。
レーザー洗浄はどのように機能するのですか？
レーザー洗浄技術とは、加工対象物の表面にレーザー光を照射し、表面の汚れや錆などを剥離または蒸発させることで、加工対象物の表面を洗浄するプロセスである。レーザー洗浄のメカニズムはまだ統一されておらず、明確には解明されていない。広く認められているメカニズムとしては、レーザーの熱効果と振動効果が挙げられる。
レーザー洗浄
◾ 高速かつ集中したパルス（1/10000秒）が極めて高い出力（数千万W）で照射され、表面の残留物を蒸発させる。
2) レーザーパルスは、タイヤの型に残った汚れなどの有機物を除去するのに最適です。
3) 短時間の衝撃では金属表面が加熱されることはなく、基材に損傷を与えることもありません。
レーザー洗浄と従来型洗浄方法の比較
機械摩擦洗浄
高い清潔性を誇るが、基材を傷つけやすい。
化学腐食洗浄
ストレスの影響はないが、深刻な汚染がある
液体固体ジェット洗浄
ストレスフリーで柔軟性は高いが、コストが高く、廃液処理が複雑である。
高周波超音波洗浄
洗浄効果は良好だが、洗浄できるサイズに制限があり、洗浄後にワークピースを乾燥させる必要がある。
▶ レーザー洗浄機の利点
✔ 環境面での利点
レーザー洗浄は環境に優しい洗浄方法です。化学薬品や洗浄液を一切使用しません。洗浄後の廃棄物は基本的に粉末状で、サイズが小さく、保管やリサイクルが容易であり、光化学反応や汚染もありません。化学洗浄による環境汚染問題を容易に解決できます。多くの場合、排気ファンを使用することで、洗浄時に発生する廃棄物の問題も解決できます。
✔ 有効性
従来の洗浄方法は接触洗浄であることが多く、洗浄対象物の表面に機械的な力が加わるため、対象物の表面が損傷したり、洗浄液が洗浄対象物の表面に付着して除去できず、二次汚染を引き起こしたりする。レーザー洗浄は非研磨性で無毒であり、接触洗浄で非熱効果のため基材を損傷しないため、これらの問題を容易に解決できる。
✔ CNC制御システム
レーザー光は光ファイバーを通して伝送でき、マニピュレーターやロボットと連携することで、遠隔操作を容易に実現できる。また、従来の方法では手の届きにくい箇所を清掃できるため、危険な場所における作業員の安全を確保できる。
✔ 利便性
レーザー洗浄は、様々な材料の表面に付着した様々な種類の汚染物質を除去することができ、従来の洗浄方法では達成できない清浄度を実現します。さらに、材料表面を傷つけることなく、表面の汚染物質を選択的に除去することが可能です。
✔ 運用コストが低い
レーザー洗浄システムを購入する際の初期投資額は高額ですが、洗浄システムは長期間安定して使用でき、運用コストも低く抑えられます。さらに重要なのは、自動運転を容易に実現できる点です。
✔ コスト計算
1台あたりの清掃効率は8平方メートルで、1時間あたりの運転コストは約5kWhの電気代です。これを考慮して電気代を計算できます。
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投稿日時：2023年2月14日