Como funciona a limpeza a laser

Como funciona a limpeza a laser

A limpeza industrial a laser é o processo de disparar um feixe de laser em uma superfície sólida para remover a substância indesejada.Como o preço da fonte de laser de fibra caiu drasticamente nos últimos anos, os limpadores a laser atendem às demandas cada vez mais amplas do mercado e às perspectivas aplicadas, como limpeza de processos de moldagem por injeção, remoção de películas finas ou superfícies como óleo e graxa, e muito mais.Neste artigo, abordaremos os seguintes tópicos:

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O que é limpeza a laser?

Tradicionalmente, para remover ferrugem, tinta, óxido e outros contaminantes da superfície do metal, pode ser aplicada limpeza mecânica, limpeza química ou limpeza ultrassônica.A aplicação destes métodos é muito limitada em termos de ambiente e requisitos de alta precisão.

o que é limpeza a laser

Na década de 80, os cientistas descobriram que ao iluminar a superfície enferrujada do metal com energia laser altamente concentrada, a substância irradiada sofre uma série de reações físicas e químicas complexas, como vibração, fusão, sublimação e combustão.Como resultado, os contaminantes são removidos da superfície do material.Esta forma simples mas eficiente de limpeza é a limpeza a laser, que tem gradualmente substituído os métodos de limpeza tradicionais em muitos campos com muitas vantagens próprias, mostrando amplas perspectivas para o futuro.

Como funcionam os limpadores a laser?

máquina de limpeza a laser-01

Os limpadores a laser são compostos de quatro partes: ofonte de laser de fibra (laser contínuo ou pulsado), placa de controle, pistola de laser portátil e resfriador de água com temperatura constante.A placa de controle de limpeza a laser atua como o cérebro de toda a máquina e dá ordens ao gerador de laser de fibra e à pistola laser portátil.

O gerador de laser de fibra produz luz laser altamente concentrada que é passada através do meio de condução Fibra até a pistola laser portátil.O galvanômetro de varredura, uniaxial ou biaxial, montado dentro da pistola laser reflete a energia luminosa para a camada de sujeira da peça.Com uma combinação de reações físicas e químicas, a ferrugem, a tinta, a sujeira gordurosa, a camada de revestimento e outras contaminações são removidas facilmente.

Vamos entrar em mais detalhes sobre esse processo.As complexas reações envolvidas com o uso devibração de pulso de laser, a expansão térmicade partículas irradiadas,fotodecomposição molecularmudança de fase, ousua ação combinadapara superar a força de ligação entre a sujeira e a superfície da peça de trabalho.O material alvo (a camada superficial a ser removida) é aquecido rapidamente absorvendo a energia do feixe de laser e atende aos requisitos de sublimação para que a sujeira da superfície desapareça para atingir o resultado da limpeza.Por causa disso, a superfície do substrato absorve energia ZERO, ou seja, muito pouca energia, a luz do laser de fibra não irá danificá-la em nada.

Saiba mais sobre a estrutura e o princípio do limpador a laser portátil

Três reações de limpeza a laser

1. Sublimação

A composição química do material de base e do contaminante é diferente, assim como a taxa de absorção do laser.O substrato base reflete mais de 95% da luz do laser sem qualquer dano, enquanto o contaminante absorve a maior parte da energia do laser e atinge a temperatura de sublimação.

limpeza a laser-sublimação-01

2. Expansão térmica

As partículas poluentes absorvem a energia térmica e se expandem rapidamente até o ponto de explosão.O impacto da explosão supera a força de adesão (a força de atração entre as diferentes substâncias), e assim as partículas poluentes são destacadas da superfície do metal.Como o tempo de irradiação do laser é muito curto, ele pode produzir instantaneamente uma grande aceleração da força de impacto explosiva, o suficiente para fornecer aceleração suficiente de partículas finas para se moverem a partir da adesão do material base.

limpeza a laser-expansão térmica-02

3. Vibração de pulso de laser

A largura do pulso do feixe de laser é relativamente estreita, portanto, a ação repetida do pulso criará vibração ultrassônica para limpar a peça de trabalho e a onda de choque quebrará as partículas poluentes.

vibração-pulso-de-limpeza a laser-01

Vantagens da máquina de limpeza a laser de fibra

Como a limpeza a laser não requer solventes químicos ou outros consumíveis, ela é ecologicamente correta, segura de operar e tem muitas vantagens:

O pó Solider é principalmente o resíduo após a limpeza, pequeno volume e é fácil de coletar e reciclar

A fumaça e as cinzas geradas pelo laser de fibra são fáceis de esgotar pelo extrator de fumaça e não prejudicam a saúde humana

Limpeza sem contato, sem meios residuais, sem poluição secundária

Somente limpar o alvo (ferrugem, óleo, tinta, revestimento) não danificará a superfície do substrato

A eletricidade é o único consumo, baixo custo de funcionamento e custo de manutenção

Adequado para superfícies de difícil acesso e estruturas de artefatos complexos

O robô de limpeza automática a laser é opcional, substituindo o artificial

Comparação entre limpeza a laser e outros métodos de limpeza

Para remover contaminantes como ferrugem, mofo, tinta, etiquetas de papel, polímeros, plástico ou qualquer outro material de superfície, os métodos tradicionais – jateamento de mídia e ataque químico – exigem manuseio especializado e descarte da mídia e podem ser extremamente perigosos para o meio ambiente e para os operadores às vezes.A tabela abaixo lista as diferenças entre a limpeza a laser e outros métodos de limpeza industrial

  Limpeza a laser Limpeza Química Polimento Mecânico Limpeza com gelo seco Limpeza Ultrassônica
Método de limpeza Laser, sem contato Solvente químico, contato direto Papel abrasivo, contato direto Gelo seco, sem contato Detergente, contato direto
Danos materiais No Sim, mas raramente Sim No No
Eficiência de limpeza Alto Baixo Baixo Moderado Moderado
Consumo Eletricidade Solvente Químico Papel Abrasivo/ Roda Abrasiva Gelo seco Detergente solvente
Resultado da limpeza impecável regular regular excelente excelente
Dano ambiental Amigo do ambiente Poluído Poluído Amigo do ambiente Amigo do ambiente
Operação Simples e fácil de aprender Procedimento complicado, é necessário operador qualificado é necessário operador qualificado Simples e fácil de aprender Simples e fácil de aprender

 

Procurando uma maneira ideal de remover contaminantes sem danificar o substrato

▷ Máquina de limpeza a laser

Aplicações de limpeza a laser

aplicação de limpeza a laser-01

remoção de ferrugem a laser

• revestimento de remoção a laser

• soldagem com limpeza a laser

• molde de injeção para limpeza a laser

• rugosidade da superfície do laser

• artefato de limpeza a laser

• remoção de tinta a laser…

aplicativo de limpeza a laser-02

Horário da postagem: 08/07/2022

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