Priemyselné čistenie, ako je odstraňovanie hrdze zo starých oceľových častí, môže byť únavným procesom. Tiež odstránenie farby a oleja z kovových častí môže byť nepríjemné. Tieto procesy často zahŕňajú chemické rozpúšťadlá špecifické pre každý materiál, ktorý sa má odstrániť. Niekedy je múdrejšie jednoducho vymeniť starú časť, než sa pokúsiť dať jej nový život. Môže to však predstavovať značné náklady; laserové čistenie bolo ponúkané ako prípadné riešenie.
Je to asi trochu rozmazané, čo laser presne robí pri odstraňovaní hrdze. Pokiaľ ide o nároky tohto čistiaceho roztoku, môžete byť dokonca skeptickí. Toto sú všetky legitímne otázky, na ktoré treba odpovedať. Tu sú dôležité fakty o tejto novej aplikácii laserovej technológie.
1. Všetky materiály majú ablačný prah
Laserová ablácia nastane, keď sa vrstva materiálu alebo materiálu, ktorý je nanesený na danom povrchu, odstráni pomocou laserového lúča. Toto je vlastne proces odstraňovania hrdze laserom na oceli a iných materiáloch. Molekulárne väzby v prachovej alebo hrdzovej vrstve sú rozbité a vytlačené zo substrátu. Z menej technického hľadiska si viete predstaviť, že vrstva, ktorá sa má odstrániť, sa jednoducho odparí laserovým lúčom.
Obr. 1 - Laserová ablácia
Jednoduchý spôsob, ako pochopiť dôležitosť laserového prahu, je priradiť pojem laserového prahu k hádzaniu lopty cez stenu. Ak loptu nevyhadzujete vyššie ako stena, určite to nikdy nevyvráti. Aj keď opakujete hádzanie lopty tisíckrát, lopta sa vždy nepodarí dostať na druhú stranu. Je to to isté s laserovým odvodom. Laserový lúč môžete strieľať tisíckrát a ak je energia pod prahom potrebným na ovplyvnenie konkrétneho materiálu, s ktorým pracujete, všetko zostane rovnaké.
Pretože každý materiál má odlišné vlastnosti a teda rôzne molekulárne väzby; pre každý materiál existuje špecifická ablačná prahová hodnota. Preto na úspešné odstránenie vrstvy z daného materiálu je dôležité zaistiť, aby energia prenášaná laserovým lúčom bola nad ablačným prahom tohto konkrétneho materiálu.
2. Je možné odstrániť materiál veľmi selektívnym spôsobom
Pokračujme v našej analógii. Predstavte si, že za prvou stenou bola druhá, vyššia stena a že loptička je hádzaná s takým množstvom energie, aby ju prešla cez prvú stenu, ale guľa nemá dostatok energie, aby ju prešla cez druhú stenu. Potom sa odrazí od druhej steny a spadne medzi tieto dve steny. Opäť platí, že bez ohľadu na to, koľkokrát hádzate loptu, vždy dostanete rovnaký výsledok. Dostanete sa za prvú stenu, ale nie za druhú.
Pretože existuje ablačný prah pre každý materiál, je možné rozlišovať medzi dvoma alebo viacerými materiálmi pri pokuse odstrániť nežiadúcu vrstvu z objektu. Vzhľadom na dostatočne veľký rozdiel ablačného prahu medzi materiálmi je možné vybrať jeden materiál, ktorý sa má odstrániť (ten, ktorý má nižší ablačný prah), pričom druhý materiál zostane nedotknutý.
Napríklad prahová hodnota odstraňovania hrdze je oveľa nižšia ako prahová hodnota pre bežné kovy, ako je hliník alebo oceľ. To isté platí pre prahy farieb a olejov v porovnaní s prahmi pre rôzne kovy. Je to tak veľká medzera medzi týmito dvoma hodnotami, ktorá efektívne umožňuje úplné odparenie hrdze bez rizika poškodenia ocele pod ňou. Nie je dosť energie na to, aby došlo k poškodeniu.
3. Silný a krátky výboj energie znamená rýchlejšie odstránenie
Laserovú abláciu si môžete predstaviť ako kameň vytesaný kladivom a sekáčom, ktorý sa snaží vyrezať kameň. Môžete použiť malé kladivo a urobiť veľa malých zásahov do svojho sekáča. Alebo by ste rovnako mohli použiť väčšie kladivo na zvýšenie výkonu, čím by ste znížili požadovaný počet zásahov a zvýšili rýchlosť odstraňovania. Myšlienka je rovnaká pre laserové čistenie, okrem toho, že chcete odstrániť iba vrstvu materiálu: kontaminant.
Na odstránenie danej vrstvy sú k dispozícii rôzne metódy. Laserový lúč je nepretržitý prúd svetla alebo je pulzovaný v danom pracovnom cykle. Aj keď konečný výsledok je skoro rovnaký; rýchlosť procesu je celkom odlišná v závislosti od zvolenej metodológie.
Graf - vzťah sily k rýchlosti odstraňovania
Obr. 2 - Graf: Vzťah rýchlosti odstraňovania a výkonu laserového lúča
Pre danú plochu povrchu, uvedenie rovnakej energie do oveľa kratšieho impulzu zvyšuje výkon. Je to ako používať väčšie kladivo. Metodológia pulzného lasera je efektívnejšia a poskytuje rýchlejšiu rýchlosť odstránenia ako súvislý lúč. Kým pulzný laserový lúč robí čistenie rýchlejšie, zaisťuje tiež to, že podkladový materiál (zvyčajne kov) sa príliš nezohrieva. Pozri graf vyššie na ilustráciu rozdielov medzi oboma procesmi.
4. Je spotrebný a šetrný k životnému prostrediu
Pretože táto metóda využíva iba laserový lúč na odparenie vrstvy, ktorá sa má odstrániť, pri tejto technológii čistenia nie sú doslova žiadne spotrebné materiály. To je krása lasera, ktorý potrebuje iba zástrčku, aby bol nastavený a pripravený na použitie.
Okrem toho, keďže sa nepoužívajú žiadne rozpúšťadlá ani iné chemické výrobky, laserová ablácia je jedným z najbezpečnejších riešení, ktoré sú k dispozícii pri odstraňovaní hrdze. Z tohto dôvodu neexistuje žiadny chemický odpad, ktorý by sa mal starať. Pri práci s laserovým strojom nehrozí ani nebezpečenstvo pre zamestnancov, pretože tieto stroje sú navrhnuté tak, aby spĺňali bezpečnostné normy. Ak potrebujete viac informácií o bezpečnostných normách pre lasery, prečítajte si tento blogový príspevok. Zamestnanci nebudú potrebovať ťažkopádne osobné ochranné pomôcky a nebudú musieť manipulovať s týmito nepríjemnými chemikáliami. Win-win.
5. Laserové čistenie je zaujímavé pre rôzne priemyselné procesy
Odstránenie zvyškov spálenej gumy z foriem na pneumatiky; dať nový život starým plynovodom; čistenie potrubí v jadrových elektrárňach; a ešte väčšie projekty, ako je odstránenie farby z hrdzavého mostíka a príprava povrchu pred zváraním, sú všetky projekty, ktoré môžu ťažiť z technológie laserového čistenia. Táto technológia sa teda dá použiť v mnohých rôznych oblastiach použitia; Jedinou prekážkou je schopnosť rozlíšiť ablačné prahy medzi materiálom, ktorý sa má odstrániť, a materiálom, ktorý sa má chrániť.
V súhrne
Celkovo je laserová čistiaca oceľ nová technológia, ktorá je nastavená na prekonanie mnohých problémov, ktorým čelia pri odstraňovaní hrdze a pri priemyselných čistiacich aplikáciách. Výberom špecifického materiálu, ktorý sa má odstrániť, laserové lúče ponúkajú rýchle, ako aj „set a zabudnuté“ riešenie pre mnoho rôznych priemyselných odvetví.
Keďže sa táto téma v dnešných priemyselných odvetviach stáva čoraz obľúbenejšou, sledujte ďalšie príspevky na túto tému. Medzitým, ak máte nejaké otázky, môžete sa kedykoľvek opýtať niektorého z našich odborníkov. Pozrite sa na toto video, aby ste sa v práci presvedčili o čistiacom systéme Laserax.
