Die Zukunft ist gekommen: Wir entfernen Rost mit einem Laser

Bei längerem Kontakt des Stahls mit Feuchtigkeit oder Luft bildet sich eine Eisenoxidschicht auf der Oberfläche. Gleichzeitig verliert das Produkt seine optische Attraktivität, dies ist jedoch nicht die einzige unangenehme Folge. In Zukunft wird das Metall schnell zu rosten beginnen, wodurch das Subjekt seine Grundfunktionen verlieren kann. Der Rostentfernungslaser ist eine moderne Methode zur Reinigung von Metalloberflächen, die zu einer effektiveren Alternative zu chemischen Methoden zur Eindämmung von Korrosion geworden ist.

Inhalt:

• Laserreinigungstechnik
• Laserablation
• Desorption
• Laserreinigungsgeräte
• Die Vorteile der Methode
• Anwendungsbereich
• Mikroanwendung
• Makroanwendung
• Großflächiger Einsatz
• Welche Lasermodelle gibt es?
• Chinesische Laser

Laserreinigungstechnik

Um eine Laserreinigung von Metall von Rost durchzuführen, benötigen Sie ein spezielles Gerät, das einen starken Lichtfluss fokussiert. Das Funktionsprinzip der Vorrichtung ist die Fähigkeit eines reinen Metalls, Laserstrahlung zu reflektieren, wenn Substanzen mit einer komplexeren Zusammensetzung diese absorbieren. Infolgedessen beginnt eine Rostschicht, die eine Mischung aus drei Eisenoxiden, Hydroxidfilmen und verschiedenen Verunreinigungen enthält, Energie anzusammeln, sich zu erwärmen und sich von der Basis abzuziehen. Wenn die Leistung der Laserausrüstung hoch ist, schmilzt die Plaque und verdunstet.

Laserablation

Meistens wird die Laserreinigung von Metall von Rost unter Verwendung von ablationsgepulster Strahlung durchgeführt, wodurch der Oxidfilm verdampft. Letzteres "steigt" in Form einer Plasmawolke über die Oberfläche und löst sich dann auf. Die Ablation erfolgt an der Grenze zweier Phasen: gasförmig und kondensiert - und beginnt aufgrund eines starken Temperaturabfalls (Geräte können die Basis auf +16500 Grad erwärmen).

Die Betriebsreihenfolge des Geräts ist wie folgt:

1. Scannen (Diagnose). Der Laser bestimmt die Verarbeitungstiefe anhand eines kurzen Impulses, der vom Arbeitskopf abgegeben wird.
2. Die Hauptbühne. Im automatischen Modus wird die Stromversorgung ausgewählt und die vollständige Rostentfernung durchgeführt.

Desorption

Unter Desorption wird eine bedingt mildere Wirkung eines Photonenstrahls auf den Rost verstanden, die eine Trennung der Oberflächenschicht in Form von Flocken bewirkt. Solche Anlagen zeichnen sich durch geringe Leistung aus, was zu einer Erwärmung ohne Phasenumwandlung führt. Um den gewünschten Effekt mit einer Oxidfilmdicke von 50 bis 75 Mikrometern zu erzielen, sollte die Wärmeenergiedichte typischerweise nicht weniger als 106 W / m² betragen. cm beträgt der Durchmesser des Ionenphotonenstrahls bis zu 100 Mikrometer.

Zusätzlich zur Erwärmung beschleunigt das Vorhandensein der Stoßkraft des emittierten Lichtstrahls das Erreichen des Ergebnisses. Die Laserdesorption aufgrund der sparsamen Wirkung auf Metalle kann bei Produkten mit folgenden Eigenschaften angewendet werden:

• dekoratives Finish;
• Wellung;
• verschiedene Rillen, Löcher;
• komplizierte Details.

Laserreinigungsgeräte

Alle Mechanismen zur Lasermetallreinigung sind so weit wie möglich automatisiert, während der menschliche Aufwand auf ein Minimum reduziert wird. Lasermaschinen unterscheiden sich in Leistung, Bauart und Größe. Einige von ihnen sind mit einer Kamera mit Fernbedienung ausgestattet, die an einen Computer angeschlossen ist. Für die Verarbeitung großer Aggregate sind Lasersysteme mit langen Kabeln (ab 50 Metern) ausgestattet.

Durch die Leistung des Gerätes kann wie folgt sein:

• für kleine Flächen - 12-20 W (kleiner Laser auf Batterien);
• für mittlere Bereiche - 100-400 W (tragbare Systeme mit kompakter Größe);
• Leistungsstarke Installationen - bis zu 1000 W (tragbare und stationäre Geräte).

Typischerweise können solche Werkzeuge gegen Rost oder für andere Zwecke arbeiten, ohne den Arbeitskopf innerhalb von 100.000 Stunden auszutauschen. Nachdem das Teil ausgetauscht werden muss, um das Gerät weiter betreiben zu können. Lasersysteme sind für den Menschen unbedenklich und mit einem besonderen Schutz gegen den aus dem Werkstück austretenden Strahl ausgestattet.

Die Vorteile der Methode

Der Laser wird überall als Rostentferner eingesetzt, sowohl in großen Industrieunternehmen als auch im Kleinwagendienst. Mit Hilfe kleiner Akkus mit geringem Stromverbrauch ist es durchaus möglich, das Metall in einer normalen Garage mit eigenen Händen von Korrosionselementen zu reinigen. Weitere Vorteile der Lasermethode gegenüber der Verwendung von Reinigern, Konvertern und mechanischen Reinigungsmethoden sind folgende:

• Mangel an schädlichen Emissionen, Sicherheit;
• Mangel an menschlichem Kontakt mit der behandelten Oberfläche;
• höchste Qualität und Genauigkeit der Reinigung;
• Geräuschlosigkeit selbst der leistungsstärksten Installationen;
• Hochgeschwindigkeits-Oberflächenbehandlung;
• einfache Einrichtung und Einstellung des Geräts;
• automatische Abschaltung des Laseremitters nach Abschluss des Prozesses;
• die Fähigkeit, mit vielen Metallen und Legierungen zu arbeiten;
• Mangel an Verbrauchsmaterialien;
• Keine Gefahr von Materialschäden, Gleichmäßigkeit der entfernten Schicht.

Anwendungsbereich

Der Laser hat ein breites Anwendungsspektrum und unterscheidet zwischen Mikro-, Makrozonen- und Großbetrieb. Die Kosten für die Behandlungen sind ebenfalls unterschiedlich, da sie davon abhängen, wie viel die Installation selbst kostet, von ihrer Kapazität, ihrem Arbeitsumfang und ihrer Komplexität.

Mikroanwendung

Dieser Anwendungsbereich umfasst das Abisolieren von Draht während des Geflügels, das Schweißen verschiedener elektronischer Verbindungen - Klemmen, Steckverbinder. Anders als beim Laser ist es fast unmöglich, kleine Flachdrähte von alten Isolierungen zu reinigen, ohne sie zu beschädigen. Der Lichtstrahl entfernt die Isolationsschicht mit einer Dicke von weniger als 1 Mikron oder einer versprühten Silberbeschichtung, ohne die Kupferkomponente zu berühren. Darüber hinaus wird im Bereich der Elektronik ein Laser eingesetzt, um:

• dünne Einschnitte;
• Löcher in den Drähten;
• Kerben auf den Brettern.

Bei Bedarf kann mit Hilfe von Lasersystemen die Polyamidbeschichtung von Brems- oder Kühlsystemen entfernt werden, die beim Reinigen der Enden der angeschlossenen Rohre erforderlich sind. Die Lasertechnik ermöglicht es, diesen komplexen Vorgang durchzuführen, ohne den Aluminiumkern zu beschädigen.

Makroanwendung

Die Lasermetallreinigung ist eine teure Methode, die jedoch bei der Verarbeitung teurer Produkte, Schmuck, Münzen, Barren und Wertgegenstände, bei Bedarf durchaus gerechtfertigt ist. Diese Technologie wird auch bei der Herstellung von Gummiprodukten in Fabriken eingesetzt: Ein Lichtstrahl entfernt nach Hunderten von Füllungen effektiv Plaque aus Reifenformen. Wenn Sie die Formen chemisch reinigen, dauert der Vorgang lange und die Oberfläche eines teuren Produkts kann beschädigt werden.

Der Laser verhindert solche Effekte und minimiert die zum Entfernen von Korrosionselementen erforderliche Zeit. Die Laserbearbeitungszeit für die Form überschreitet 60 Minuten nicht im Vergleich zu den 8 Stunden, die das chemische Verfahren erfordert. Außerdem muss das Produkt vor der Arbeit nicht zerlegt werden, was technisch viel praktischer ist und Probleme beim Zusammenbau beseitigt.

Großflächiger Einsatz

Die Laserrostreinigung wird bei der Herstellung von Bauteilen für Flugzeuge, Raumfahrzeuge usw. praktiziert.Seit den 90er Jahren wurden viele Militär- und Passagierflugzeuge im Rahmen der Wartung mit einem Laser von Farbe und Plakette befreit. Solche Installationen werden verwendet, um alte Bleifarben von Schiffsrümpfen, Brücken, anderen sperrigen Strukturen, Eisenbahnwaggons und Gebäuden zu entfernen.

Welche Lasermodelle gibt es?

Am beliebtesten auf dem Markt sind die Geräte der Firma Clean Laser (Deutschland), die eine große Auswahl an Lasergeräten herstellt. Der beliebteste gilt als kompakter "Rucksack" -Laser, der aus 3 separaten Modulen besteht, die über ein Glasfaserkabel miteinander verbunden sind:

• Schulranzen mit einer Stromquelle;
• Laserkopf;
• Videoüberwachungsgerät.

Wenn das Gerät eingeschaltet wird, wird die Oberfläche gescannt, die Rosttiefe erfasst und erst dann wird der Laserstrom mit voller Leistung auf den Kontaminationsbereich gerichtet. Die Reste der zerstörten Rostelemente, die vom Metall getrennt sind, werden in einen speziellen Behälter transportiert. Der Prozess endet automatisch, wenn die Oberfläche des Produkts vollständig frei wird und der darauf gerichtete Lichtstrom reflektiert wird.

Kleine Akkus mit geringem Stromverbrauch sind bei Archäologen und Antiquitätenliebhabern sehr beliebt, da sie selbst empfindliche, wertvolle Gegenstände verschmutzen können. Geräte mittlerer Größe mit einer Leistung von bis zu 400 W sehen aus wie Kompressoren und werden normalerweise in Autowerkstätten und kleinen Produktionsstätten eingesetzt. Dimensionale, leistungsstarke Installationen sind von großer Bedeutung und kosten Hunderttausende von Dollar.

Chinesische Laser

In China hergestellte Produkte sind auch auf dem Markt gefragt, da ihr Preis normalerweise günstiger ist als bei europäischen Anlagen. Beispielsweise wird die Vorrichtung LY CL 100 zum Reinigen von Metallprodukten mit Rost verwendet, hat eine Leistung von 100 W und wird 50.000 Stunden lang ohne Kopfwechsel betrieben. Hier sind die anderen Eigenschaften des Geräts:

• Wiederholungsfrequenz - 1,2-25 KHz;
• Arbeitsgeschwindigkeit - 7000 mm / s;
• lineare Geschwindigkeit - 70 m / min;
• Wellenlänge - 1064 Nm;
• Installationsgewicht - 70 kg.

Solche mobilen Geräte können verwendet werden, um eine Karosserie zu reinigen, Lack zu entfernen oder verrostete Bereiche zu reinigen. Die Verwendung eines Lasers wird als effektive und sichere Methode zur Aktualisierung von Teilen angesehen, hilft, deren Lebensdauer zu verlängern und beim Kauf neuer Teile ernsthaft zu sparen.