Fremtiden er kommet: vi fjerner rust med en laser

Ved langvarig kontakt af stålet med fugt eller luft dannes et lag jernoxid på overfladen. På samme tid mister produktet sin visuelle appel, men dette er ikke den eneste ubehagelige konsekvens. I fremtiden vil metallet begynde at ruste hurtigt, hvilket resulterer i, at motivet kan miste sine grundlæggende funktioner. Rustfjernelseslaser er en moderne metode til rengøring af metaloverflader, der er blevet et mere effektivt alternativ til kemiske metoder til at stoppe korrosion.

Indhold:

• Laserrensningsteknologi
• Laserablation
• desorption
• Laserrensningsudstyr
• Fordelene ved metoden
• Anvendelsesområde
• Mikroprimenenie
• Makro-applikation
• Stor brug
• Hvilke lasermodeller er tilgængelige?
• Kinesiske lasere

Laserrensningsteknologi

For at kunne udføre laserrensning af metal fra rust, har du brug for et specielt apparat, der fokuserer på en kraftig lysflux. Princippet for driften af ​​anordningen er et rent metals evne til at reflektere laserstråling, når stoffer med en mere kompleks sammensætning absorberer den. Som et resultat begynder rustlaget, der inkluderer en blanding af tre jernoxider, film af hydroxider og forskellige forurenende stoffer, at akkumulere energi, varme op og skrælle fra basen. Hvis laserudstyrets effekt er stor, smelter pladen og fordampes.

Laserablation

Oftest udføres laserrensning af metal fra rust ved hjælp af ablations - pulserende stråling, hvilket forårsager fordampning af oxidfilmen. Sidstnævnte "stiger" over overfladen i form af en plasmasky og løser sig derefter. Ablation forekommer ved grænsen til to faser: luftformet og kondenseret - og begynder på grund af et skarpt temperaturfald (udstyr kan varme basen til +16500 grader).

Rækkefølgen af ​​driften af ​​enheden er som følger:

1. Scanning (diagnostik). Laseren bestemmer dybden af ​​behandlingen ved hjælp af en kort puls udsendt af arbejdshovedet.
2. Hovedfasen. I automatisk tilstand vælges strøm, fuldstændig rustfjernelse udføres.

desorption

Desorption forstås som en betinget mildere virkning på rust af en fotonstråle, hvilket medfører adskillelse af overfladelaget i form af flager. Sådanne anlæg er kendetegnet ved lav effekt, hvilket fører til opvarmning uden faseomdannelser. For at opnå den ønskede virkning med en oxidfilmtykkelse på 50-75 mikron bør den termiske energitæthed typisk ikke være mindre end 106 W / m². cm, er ion-fotonstrålens diameter op til 100 mikron.

Foruden opvarmning accelererer tilstedeværelsen af ​​stødkraften for den udsendte lysstråle opnåelsen af ​​resultatet. Laser desorption på grund af den sparsomme effekt på metaller kan bruges på produkter med:

• dekorativ finish;
• bølgede;
• forskellige riller, huller;
• indviklede detaljer.

Laserrensningsudstyr

Alle mekanismer til rengøring af lasermetaller automatiseres så meget som muligt, mens menneskelig indsats reduceres til et minimum. Lasermaskiner varierer i magt, konstruktionstype, størrelse, nogle af dem er udstyret med et kamera med fjernbetjening, der er tilsluttet en computer. Til behandling af store aggregater er lasersystemer udstyret med lange kabler (fra 50 meter).

Ved hjælp af enheden kan det være som følger:

• til små områder - 12-20 W (lille laser på batterier);
• til mellemstore områder - 100-400 W (bærbare systemer i kompakt størrelse);
• kraftfulde installationer - op til 1000 W (bærbare og stationære enheder).

Typisk kan sådanne værktøjer arbejde mod rust eller til andre formål uden at udskifte arbejdshovedet inden for 100.000 timer. Efter at delen skal udskiftes for at fortsætte med at betjene enheden. Lasersystemer er sikre for mennesker, de er udstyret med særlig beskyttelse mod bjælken, der kommer ud af emnet.

Fordelene ved metoden

Laseren bruges som en rustfjerner overalt, både hos store industrivirksomheder og i små bilservices. Ved hjælp af små batterier med lavt strømforbrug er det meget muligt at rengøre metallet fra korrosionselementer med dine egne hænder i en normal garage. Andre fordele ved lasermetoden sammenlignet med brugen af ​​rengøringsmidler, omformere og mekaniske rengøringsmetoder er som følger:

• mangel på skadelige emissioner, sikkerhed;
• mangel på menneskelig kontakt med den behandlede overflade;
• rengøring af den højeste kvalitet og nøjagtighed;
• lydløshed i selv de mest kraftfulde installationer;
• højhastighedsoverfladebehandling;
• let installation og justering af enheden;
• automatisk nedlukning af laseremitteren efter afslutningen af ​​processen;
• evnen til at arbejde med mange metaller og legeringer;
• mangel på behov for forbrugsvarer;
• ingen fare for materiel skade, ensartethed i det fjernede lag.

Anvendelsesområde

Laseren har en lang række anvendelser, mens den skelner mellem mikro-, makrozone og storskala-drift. Omkostningerne ved behandlingerne vil også være forskellige, fordi de afhænger af, hvor meget installationen selv koster, af dens kapacitet, arbejdsomfang og deres kompleksitet.

Mikroprimenenie

Dette anvendelsesområde involverer trådstripping under fjerkræ, svejsning af forskellige elektroniske forbindelser - terminaler, stik. Bortset fra laser er det næsten umuligt at rengøre små flade ledninger fra gammel isolering uden at beskadige dem. Lysstrålen fjerner isoleringslaget med en tykkelse på mindre end 1 mikron eller en sprayet sølvbelægning uden at berøre kobberkomponenten. Derudover anvendes inden for elektronikområdet en laser til at udføre:

• tynde snit;
• huller i ledningerne;
• hak på pladerne.

Om nødvendigt er det ved hjælp af lasersystemer muligt at fjerne polyamidbelægningen fra bremse- eller kølesystemer, hvilket er nødvendigt ved rengøring af enderne af de tilsluttede rør. Laserteknikken tillader, at denne komplekse operation udføres uden at beskadige aluminiumskernen.

Makro-applikation

Rengøring af lasermetaller er en dyr metode, men det er fuldt ud berettiget om nødvendigt i behandlingen af ​​dyre produkter: smykker, mønter, gitter, værdifulde genstande. Denne teknologi bruges også til produktion af gummiprodukter på fabrikker: en lysstråle fjerner effektivt plak fra dækforme efter hundreder af fyldninger. Hvis du renser formene ved den kemiske metode, vil processen tage lang tid, og overfladen på et dyrt produkt kan blive beskadiget.

Laseren forhindrer sådanne effekter og minimerer den tid, der kræves til at fjerne korrosionselementer. Laserbehandlingstiden for formen overstiger ikke 60 minutter sammenlignet med de 8 timer, som den kemiske metode kræver. Produktet behøver heller ikke at blive demonteret før arbejde, hvilket er meget mere praktisk teknisk og fjerner problemer under genmontering.

Stor brug

Laserrostrensning praktiseres i produktion af komponenter til fly, rumfartøjer osv.Siden 90'erne er mange militære og passagerfly blevet renset for maling, plak som en del af vedligeholdelse med en laser. Sådanne installationer bruges til at fjerne gamle blymaling fra skibsskrog, broer, andre voluminøse strukturer, jernbanevogne, bygninger.

Hvilke lasermodeller er tilgængelige?

De mest populære på markedet er enhederne i virksomheden Clean Laser (Tyskland), der producerer en stor serie laserudstyr. Den mest populære betragtes som en kompakt "rygsæk" -laser, der består af 3 separate moduler, der er forbundet med et fiberoptisk kabel:

• satchel med en strømkilde;
• laser hoved;
• videoovervågningsenhed.

Når enheden tændes, scannes overfladen, dybden af ​​rust registreres, og først derefter styres laseren med fuld kraft til forureningsområdet. Resterne af de ødelagte rustelementer, der er koblet fra metallet, føres bort i en speciel beholder. Processen slutter automatisk, når overfladen på produktet bliver helt fri, og lysstrømmen, der er rettet mod det, reflekteres.

Små batteripakker med lav effekt er meget populære blandt arkæologer, antikviteter, fordi de kan fjerne forurening fra endda sarte, værdifulde genstande. Enheder af mellemstor størrelse med en kapacitet på op til 400 W ligner kompressorer og bruges normalt i bilværksteder og små produktionsfaciliteter. Dimensionelle, kraftfulde installationer er i stor skala og koster hundreder af tusinder af dollars.

Kinesiske lasere

Kinesiskfremstillede produkter er også efterspurgte på markedet, fordi deres pris normalt er billigere end europæiske installationer. For eksempel bruges apparatet LY CL 100 til at rense rust fra metalprodukter, har en effekt på 100 W og betjenes uden at skifte hovedet i 50.000 timer. Her er de andre egenskaber ved enheden:

• gentagelsesfrekvens - 1,2-25 KHz;
• arbejdshastighed - 7000 mm / s;
• lineær hastighed - 70 m / min;
• bølgelængde - 1064 Nm;
• installationsvægt - 70 kg.

Sådanne mobile enheder kan bruges til at rense karosseriet på en bil, fjerne maling eller rense rustne områder. Brugen af ​​en laser betragtes som en effektiv og sikker måde at opdatere dele på, hjælper med at forlænge deres levetid og sparer alvorligt med at købe nye.