Industriële laserreiniging is het proces waarbij een laserstraal op een vast oppervlak wordt gericht om het te reinigen en ongewenste stoffen te verwijderen. Omdat de prijs van fiberlasers de afgelopen jaren drastisch is gedaald, voldoen laserreinigers – ontworpen om gebruikers te helpen efficiënt met laser te reinigen – aan een steeds bredere marktvraag en toepassingsmogelijkheden, zoals het reinigen van spuitgietprocessen, het verwijderen van dunne lagen of oppervlakken zoals olie en vet, en nog veel meer. In dit artikel behandelen we de volgende onderwerpen:
Inhoudsopgave(klik om snel te zoeken ⇩)
Wat is laserreiniging?
Traditioneel worden roest, verf, oxide en andere verontreinigingen van metalen oppervlakken verwijderd door middel van mechanische reiniging, chemische reiniging of ultrasone reiniging. De toepassing van deze methoden is echter zeer beperkt, met name wat betreft milieuvriendelijkheid en de hoge precisie-eisen die eraan gesteld worden.
Laserreinigingsproces.
In de jaren 80 ontdekten wetenschappers dat wanneer een verroest metalen oppervlak wordt belicht met een laser met hoge energieconcentratie, de bestraalde stof een reeks complexe fysische en chemische reacties ondergaat, zoals trillingen, smelten, sublimatie en verbranding. Hierdoor worden de verontreinigingen van het oppervlak van het materiaal verwijderd. Deze eenvoudige maar efficiënte reinigingsmethode is laserreiniging, die in veel sectoren geleidelijk aan de traditionele reinigingsmethoden heeft vervangen en vele eigen voordelen biedt, waardoor de toekomst er rooskleurig uitziet.
Hoe werken laserreinigers?
Laserreinigingsmachine
De laserreinigers bestaan uit vier onderdelen: deFiberlaserbron (continue of pulslaser), besturingskaart, handlaserpistool en de waterkoeler met constante temperatuur.Het besturingspaneel van de laserreinigingsmachine fungeert als het brein van de hele machine en geeft de opdracht aan de fiberlasergenerator en het handlaserpistool.
De fiberlasergenerator produceert sterk geconcentreerd laserlicht dat via de geleidingsvezel naar het handlaserpistool wordt geleid. De in het laserpistool gemonteerde scangalvanometer, een- of twee-assig, reflecteert de lichtenergie naar de vuillaag van het werkstuk. Door een combinatie van fysische en chemische reacties worden roest, verf, vetresten, coatinglagen en andere verontreinigingen gemakkelijk verwijderd.
Laten we dit proces eens nader bekijken. De complexe reacties die gepaard gaan met het gebruik vanlaserpuls trilling, de thermische uitzettingvan bestraalde deeltjes,moleculaire fotodecompositiefaseovergang, ofhun gezamenlijke actieOm de hechtkracht tussen het vuil en het oppervlak van het werkstuk te overwinnen, wordt het doelmateriaal (de te verwijderen oppervlaktelaag) snel verhit door de energie van de laserstraal te absorberen. Hierdoor wordt voldaan aan de sublimatie-eisen, waardoor het vuil van het oppervlak verdwijnt en het werkstuk gereinigd wordt. Omdat het substraatoppervlak GEEN of zeer weinig energie absorbeert, beschadigt het laserlicht het oppervlak dus helemaal niet.
Leer meer over de structuur en het principe van een handlaserreiniger.
Drie reacties van laserreiniging
1. Sublimatie
De chemische samenstelling van het basismateriaal en de verontreiniging is verschillend, en daarmee ook de absorptiesnelheid van de laser. Het basismateriaal reflecteert meer dan 95% van het laserlicht zonder beschadiging, terwijl de verontreiniging het grootste deel van de laserenergie absorbeert en de sublimatietemperatuur bereikt.
Diagram van het laserreinigingsmechanisme
2. Thermische uitzetting
De verontreinigende deeltjes absorberen de thermische energie en zetten snel uit tot een explosie. De impact van de explosie overwint de adhesiekracht (de aantrekkingskracht tussen verschillende stoffen), waardoor de verontreinigende deeltjes loskomen van het metaaloppervlak. Omdat de laserbestralingstijd zeer kort is, kan er direct een grote versnelling van de explosiekracht worden gegenereerd, voldoende om de fijne deeltjes te versnellen en los te maken van de hechting aan het basismateriaal.
Diagram van de krachtinteractie bij gepulseerde laserreiniging
3. Laserpulstrilling
De pulsbreedte van de laserstraal is relatief smal, waardoor de herhaalde puls ultrasone trillingen creëert die het werkstuk reinigen, en de schokgolf de vervuilende deeltjes verbrijzelt.
Reinigingsmechanisme met gepulseerde laserstraal
Voordelen van een fiberlaserreinigingsmachine
Omdat laserreiniging geen chemische oplosmiddelen of andere verbruiksartikelen vereist, is het milieuvriendelijk, veilig in gebruik en biedt het vele voordelen:
✔Soldatenpoeder is voornamelijk het afval dat overblijft na het reinigen, het heeft een klein volume en is gemakkelijk te verzamelen en te recyclen.
✔De rook en as die door de fiberlaser worden gegenereerd, kunnen gemakkelijk worden afgevoerd door de afzuiginstallatie en zijn niet schadelijk voor de menselijke gezondheid.
✔Contactloze reiniging, geen restanten van reinigingsmiddelen, geen secundaire vervuiling
✔Alleen het reinigen van het te behandelen oppervlak (roest, olie, verf, coating) zal het onderliggende oppervlak niet beschadigen.
✔Elektriciteit is het enige verbruik, de gebruikskosten zijn laag en de onderhoudskosten ook.
✔Geschikt voor moeilijk bereikbare oppervlakken en complexe objectstructuren.
✔Een automatische laserreinigingsrobot is optioneel en vervangt handmatige reiniging.
Voor het verwijderen van verontreinigingen zoals roest, schimmel, verf, papieren etiketten, polymeren, plastic of andere oppervlaktematerialen, vereisen traditionele methoden – straalreiniging en chemisch etsen – een gespecialiseerde behandeling en afvoer van het straalmiddel en kunnen ze soms zeer gevaarlijk zijn voor het milieu en de gebruikers. De onderstaande tabel geeft de verschillen weer tussen laserreiniging en andere industriële reinigingsmethoden.
| Laserreiniging | Chemische reiniging | Mechanisch polijsten | Reinigen met droogijs | Ultrasoon reinigen | |
| Reinigingsmethode | Laser, contactloos | Chemisch oplosmiddel, direct contact | Schuurpapier, direct contact | Droogijs, contactloos | Reinigingsmiddel, voor direct contact |
| Materiële schade | No | Ja, maar zelden. | Ja | No | No |
| Reinigingsefficiëntie | Hoog | Laag | Laag | Gematigd | Gematigd |
| Consumptie | Elektriciteit | Chemisch oplosmiddel | Schuurpapier/Slijpschijf | Droogijs | Oplosmiddelwasmiddel |
| Reinigingsresultaat | vlekkeloosheid | normaal | normaal | uitstekend | uitstekend |
| Milieuschade | Milieuvriendelijk | Vervuild | Vervuild | Milieuvriendelijk | Milieuvriendelijk |
| Operatie | Eenvoudig en makkelijk te leren | Ingewikkelde procedure, ervaren bediener vereist | Ervaren operator vereist | Eenvoudig en makkelijk te leren | Eenvoudig en makkelijk te leren |
Op zoek naar een ideale manier om verontreinigingen te verwijderen zonder het substraat te beschadigen?
▷ Laserreinigingsmachine
Laserreinigingsmethoden
• Laserreiniging van spuitgietmatrijzen
• laser oppervlakteruwheid
• laserreinigingsartefact
• Laserverfverwijdering…
Laserreiniging in de praktijk
Veelgestelde vragen
Ja, het is volkomen veilig. De sleutel zit hem in de verschillende absorptiesnelheden van de laser: het basismateriaal reflecteert meer dan 95% van de laserenergie en absorbeert weinig tot geen warmte. Verontreinigingen (roest, verf) absorberen daarentegen het grootste deel van de energie. Dankzij nauwkeurige pulsregeling richt het proces zich alleen op ongewenste stoffen, waardoor schade aan de structuur of oppervlaktekwaliteit van het substraat wordt voorkomen.
Het apparaat verwerkt een breed scala aan industriële verontreinigingen op efficiënte wijze.
- Roest, oxiden en corrosie op metalen oppervlakken.
- Verf, coatings en dunne films van werkstukken.
- Olie, vet en vlekken in spuitgietprocessen.
- Lasresten en kleine bramen voor en na het lassen.
- Het is niet beperkt tot metalen; het werkt ook op bepaalde niet-metalen oppervlakken voor lichte verontreinigingen.
Het is veel milieuvriendelijker dan chemische of mechanische reiniging.
- Geen chemische oplosmiddelen (voorkomt bodem-/watervervuiling) of schurende verbruiksmaterialen (vermindert afval).
- Het afval bestaat voornamelijk uit kleine vaste poederdeeltjes of minimale rook, die gemakkelijk kunnen worden opgevangen met behulp van rookafzuigers.
- Gebruikt uitsluitend elektriciteit – geen noodzaak tot afvoer van gevaarlijk afval en voldoet aan strenge industriële milieunormen.
Geplaatst op: 8 juli 2022