Лазерне очищення - це процес видалення забруднюючих речовин, таких як іржа, оксиди тощо, на сталевих та інших поверхнях за допомогою лазерної технології. Лазерне очищення досягається за допомогою лазерної абляції. Це дозволяє вибіркове видалення забруднень з невеликим впливом на підкладку.
Промислове очищення, наприклад, видалення іржі зі старих сталевих деталей, може бути втомливим процесом. Також видалення фарби та олії з металевих деталей може також дратувати. Ці процеси часто включають хімічні розчинники, характерні для кожного матеріалу, який потрібно видалити. Іноді розумніше просто замінити стару частину, а не намагатися дати їй нове життя. Однак це може призвести до значних витрат; лазерне очищення оголошено як можливе рішення.
Напевно, трохи розмито, що саме робить лазер при видаленні іржі. Можливо, ви навіть скептично ставитесь до претензій на цей очисний розчин. Це все законні питання, на які потрібно відповісти. Ось важливі факти, які слід знати про це нове застосування лазерної технології.
1. Усі матеріали мають поріг абляції
Лазерна абляція відбувається, коли шар матеріалу або матеріалу, який осідає на даній поверхні, видаляється за допомогою лазерного променя. Це фактично процес лазерного видалення іржі на сталі та інших матеріалах, молекулярні зв’язки в шарі пилу або іржі розриваються і викидаються з підкладки. Якщо говорити менш технічно, то можна уявити, що шар, який потрібно видалити, просто випаровується лазерним променем.
рис. 1 - лазерна абляція
Простий спосіб зрозуміти важливість лазерного порогу полягає у співвіднесенні поняття лазерного порогу з киданням кулі через стіну. Якщо ви не кинете м'яч вище стіни, він, очевидно, ніколи не переверне його. Навіть якщо ви повторите кидання м'яча тисячу разів, куля завжди не зможе перенести його на інший бік. Те ж саме і з лазерним відривом. Ви можете знімати лазерний промінь тисячу разів, і поки енергія буде нижчою за поріг, необхідний для впливу на конкретний матеріал, з яким ви працюєте, все залишиться незмінним.
Тепер, оскільки кожен матеріал має різні властивості і, отже, різні молекулярні зв’язки; є специфічний поріг абляції для кожного матеріалу. Тому для успішного видалення шару з даного матеріалу важливо переконатися, що енергія, передана лазерним променем, перевищує поріг абляції цього конкретного матеріалу.
2. Можна видалити матеріал вкрай вибірково
Давайте продовжимо нашу аналогію. Уявіть, що за першою стіною була друга, вища стіна, і куля кидається з достатньою кількістю енергії, щоб зробити її над першою стіною, але куля не має достатньо енергії, щоб зробити її над другою стіною. Потім він відскочить від другої стіни і впаде між двома стінами. Ще раз, незалежно від того, скільки разів ви кинете м'яч, ви завжди отримаєте однаковий результат. Ви зробите це повз першої стіни, але не другої.
Оскільки для кожного матеріалу існує поріг абляції, то можна намагатись розмежувати два чи більше матеріалів, намагаючись видалити з об'єкта небажаний шар. Враховуючи досить велику різницю порогу абляції між матеріалами, можна вибрати один матеріал, який потрібно видалити (той, що має нижній поріг абляції), залишивши інший матеріал недоторканим.
Наприклад, поріг стирання іржі значно нижчий, ніж поріг для звичайних металів, таких як алюміній або сталь. Те саме стосується порогів фарби та олії порівняно з порогами для різних металів. Саме цей великий розрив між двома величинами ефективно дозволяє іржі повністю випаровуватися, не маючи ризику пошкодити сталь під нею. Просто не вистачає енергії для пошкодження.
3. Сильний і короткий вибух потужності означає швидше усунення
Ви можете вважати лазерну абляцію подібною до каменю, вирізаного молотком та зубилом, намагаючись вирізати камінь. Ви можете використовувати невеликий молоток і робити багато маленьких ударів по своїй долоті. Або ви могли б так само добре використовувати молоток, щоб використовувати більше енергії, отже, зменшуючи необхідну кількість ударів і збільшуючи швидкість видалення. Ідея та ж сама для лазерного очищення, за винятком того, що ви хочете видалити лише шар матеріалу: забруднювач.
Для видалення будь-якого шару доступні різні методи. Або лазерний промінь є безперервним потоком світла, або він імпульсується в заданому робочому циклі. Навіть якщо кінцевий результат майже однаковий; швидкість процесу сильно відрізняється залежно від обраної методики.
Графік - відношення потужності до швидкості видалення
Рис. 2 - Графік: відношення швидкості видалення до потужності лазерного променя
Для даної поверхні поверхні введення тієї ж енергії в набагато коротший імпульс збільшує потужність. Це як використовувати більш великий молоток. Методологія імпульсного лазера є більш ефективною і забезпечує більшу швидкість видалення, ніж безперервний промінь. Хоча імпульсний лазерний промінь проводить очищення швидше, він також забезпечує, що основний матеріал (як правило, метал) не надто нагрівається. Дивіться графік вище для ілюстрації відмінностей між обома процесами.
4. Це витратний і екологічно чистий
Оскільки в цьому методі використовується лише лазерний промінь для випаровування шару, який потрібно видалити, з цією технологією очищення буквально немає витратних матеріалів. Це краса лазера, який потребує лише розетки живлення, щоб встановити його та готовий до роботи.
Крім цього, оскільки не використовуються розчинники та інші хімічні продукти, лазерна абляція - це одне з найбезпечніших рішень, яке стосується видалення іржі. Отже, немає хімічних відходів, про які слід піклуватися. Також немає небезпеки для працівників під час роботи з лазерною машиною, оскільки ці машини розроблені так, щоб відповідати стандартам безпеки. Якщо ви хочете отримати додаткову інформацію про стандарти безпеки для лазерів, перегляньте цю публікацію в блозі. Працівники не потребуватимуть громіздких особистих засобів захисту і не доведеться поводитися з цими прискіпливими хімічними речовинами. Безпрограшний.
5. Лазерне очищення представляє інтерес для різних промислових процесів
Видалення обпалених залишків гуми із форм покришок; надання нового життя старим трубопроводам; очищення труб на атомних електростанціях; і навіть більші проекти, такі як видалення фарби з іржавого мосту та підготовка поверхні до зварювання - все це проекти, які можуть отримати користь від технології лазерного очищення. Таким чином, ця технологія може бути використана в багатьох різних областях застосування; єдиним обмеженням є можливість розмежування порогів абляції між матеріалом, що підлягає видаленню, та рівнем, який підлягає захисту.
Підводячи підсумок
В цілому, лазерна очисна сталь - це нова технологія, яка призначена для подолання багатьох проблем, що стикаються з видаленням іржі та промисловим очищенням. Вибираючи конкретний матеріал, який потрібно видалити, лазерні промені пропонують швидке, а також рішення "встановити і забути" для багатьох галузей.
Оскільки ця тема набуває все більшої популярності у галузях промисловості, слідкуйте за новими публікаціями в цій темі. Тим часом, якщо у вас є якісь питання, ви завжди можете звернутися до одного з наших експертів. Погляньте на це відео, щоб переконатися в роботі системи очищення Laserax.
