Con el contacto prolongado del acero con la humedad o el aire, se forma una capa de óxido de hierro en la superficie. Al mismo tiempo, el producto pierde su atractivo visual, pero esta no es la única consecuencia desagradable. En el futuro, el metal comenzará a oxidarse rápidamente, como resultado de lo cual el sujeto puede perder sus funciones básicas. El láser de eliminación de óxido es un método moderno de limpieza de superficies metálicas, que se ha convertido en una alternativa más efectiva a los métodos químicos para detener la corrosión.
- Tecnología de limpieza por láser
- Ablación con láser
- Desorción
- Equipos de limpieza laser
- Las ventajas del método.
- Alcance de uso
- Microaplicacion
- Aplicación de macro
- Uso a gran escala
- ¿Qué modelos láser hay disponibles?
- Láseres chinos
Tecnología de limpieza por láser
Para realizar la limpieza láser del metal del óxido, necesita un aparato especial que enfoque un potente flujo de luz. El principio de funcionamiento del dispositivo es la capacidad de un metal puro para reflejar la radiación láser cuando las sustancias con una composición más compleja lo absorben. Como resultado, una capa de óxido, que incluye una mezcla de tres óxidos de hierro, películas de hidróxido y varios contaminantes, comienza a acumular energía, calentarse y desprenderse de la base. Si la potencia del equipo láser es alta, entonces la placa se derrite y se evapora.
Ablación con láser
La mayoría de las veces, la limpieza láser del metal del óxido se lleva a cabo mediante ablación - radiación pulsada, lo que provoca la evaporación de la película de óxido. Este último "se eleva" sobre la superficie en forma de una nube de plasma, luego se resuelve. La ablación ocurre en el borde de dos fases: gaseosa y condensada, y comienza debido a una fuerte caída de temperatura (el equipo puede calentar la base a +16500 grados).
El orden de operación del dispositivo es el siguiente:
- Escaneo (diagnóstico). El láser determina la profundidad de procesamiento utilizando un pulso corto emitido por el cabezal de trabajo.
- El escenario principal. En modo automático, se selecciona la potencia, se lleva a cabo la eliminación completa del óxido.
Desorción
La desorción se entiende como un efecto condicionalmente más suave sobre la oxidación por un haz de fotones, que provoca la separación de la capa superficial en forma de escamas. Dichas plantas se caracterizan por una baja potencia, que conduce al calentamiento sin transformaciones de fase. Típicamente, para lograr el efecto deseado con un espesor de película de óxido de 50-75 micras, la densidad de energía térmica no debe ser inferior a 106 W / sq. cm, el diámetro del haz de iones-fotones es de hasta 100 micras.
Además del calentamiento, la presencia de la fuerza de choque del haz de luz emitido acelera el logro del resultado. La desorción láser debido al efecto ahorrador sobre los metales se puede usar en productos con:
- acabado decorativo;
- corrugación
- varios surcos, agujeros;
- Detalles intrincados.
Equipos de limpieza laser
Todos los mecanismos para la limpieza láser de metales están lo más automatizados posible, mientras que los esfuerzos humanos se reducen al mínimo. Las máquinas láser varían en potencia, tipo de construcción, tamaño, algunas de ellas están equipadas con una cámara con control remoto, que está conectada a una computadora. Para procesar agregados grandes, los sistemas láser están equipados con cables largos (de 50 metros).
Por el poder del dispositivo puede ser de la siguiente manera:
- para áreas pequeñas: 12-20 W (láser pequeño en baterías);
- para áreas medianas: 100-400 W (sistemas portátiles de tamaño compacto);
- Instalaciones potentes: hasta 1000 W (dispositivos portátiles y estacionarios).
Por lo general, estas herramientas pueden funcionar contra la oxidación o para otros fines sin reemplazar el cabezal de trabajo dentro de las 100,000 horas. Después de que la pieza debe ser reemplazada para continuar operando el dispositivo. Los sistemas láser son seguros para los humanos; están equipados con una protección especial contra el haz que sale de la pieza de trabajo.
Las ventajas del método.
El láser se utiliza como removedor de óxido en todas partes, tanto en grandes empresas industriales como en servicios de automóviles pequeños. Con la ayuda de pequeños paquetes de baterías de baja potencia, es muy posible limpiar el metal de los elementos de corrosión con sus propias manos en un garaje normal. Otras ventajas del método láser en comparación con el uso de limpiadores, convertidores y métodos de limpieza mecánica son las siguientes:
- falta de emisiones nocivas, seguridad;
- falta de contacto humano con la superficie tratada;
- la más alta calidad y precisión de limpieza;
- silenciosidad incluso de las instalaciones más potentes;
- tratamiento superficial de alta velocidad;
- facilidad de configuración y ajuste del dispositivo;
- apagado automático del emisor láser después de la finalización del proceso;
- la capacidad de trabajar con muchos metales y aleaciones;
- falta de necesidad de bienes fungibles;
- sin peligro de daños materiales, uniformidad de la capa eliminada.
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Alcance de uso
El láser tiene una amplia gama de aplicaciones, mientras distingue entre micro, macrozona y operación a gran escala. Los costos de los tratamientos también serán diferentes, ya que dependen de cuánto cuesta la instalación en sí, de su capacidad, alcance del trabajo y su complejidad.
Microaplicacion
Esta área de uso implica pelar cables durante la avicultura, soldar varias conexiones electrónicas: terminales, conectores. Aparte del láser, es casi imposible limpiar pequeños cables planos del viejo aislamiento sin dañarlos. El haz de luz eliminará la capa de aislamiento con un espesor de menos de 1 micra o un revestimiento de plata rociado, sin tocar el componente de cobre. Además, en el campo de la electrónica, se utiliza un láser para realizar:
- incisiones delgadas;
- agujeros en los cables;
- muescas en los tableros.
al contenido ↑Si es necesario, con la ayuda de sistemas láser, es posible eliminar el recubrimiento de poliamida de los sistemas de frenos o enfriamiento, lo cual es necesario al limpiar los extremos de los tubos conectados. La técnica láser permitirá realizar esta compleja operación sin dañar el núcleo de aluminio.
Aplicación de macro
La limpieza láser de metales es un método costoso, pero está completamente justificado si es necesario en el procesamiento de productos caros: joyas, monedas, lingotes, artículos valiosos. Esta tecnología también se utiliza en la producción de productos de caucho en las fábricas: un haz de luz elimina efectivamente la placa de los moldes de los neumáticos después de cientos de rellenos. Si limpia los moldes químicamente, el proceso llevará mucho tiempo y la superficie de un producto costoso puede dañarse.
El láser evita tales efectos y minimiza el tiempo requerido para eliminar los elementos de corrosión. El tiempo de procesamiento láser para el molde no excede los 60 minutos en comparación con las 8 horas que requiere el método químico. Además, no será necesario desmontar el producto antes del trabajo, lo que es mucho más conveniente técnicamente y elimina problemas durante el reensamblaje.
Uso a gran escala
La limpieza con óxido de láser se practica en la producción de componentes para aviones, naves espaciales, etc.Desde los años 90, muchos aviones militares y de pasajeros han sido limpiados de pintura, placa como parte del mantenimiento con un láser. Dichas instalaciones se utilizan para eliminar viejas pinturas con plomo de los cascos de barcos, puentes, otras estructuras de gran tamaño, vagones de ferrocarril, edificios.
al contenido ↑¿Qué modelos láser hay disponibles?
Los más populares en el mercado son los dispositivos de la empresa Clean Laser (Alemania), que produce una gran línea de equipos láser. El más popular se considera un láser compacto "mochila", que consta de 3 módulos separados, que están conectados por un cable de fibra óptica:
- cartera con una fuente de energía;
- cabeza laser;
- dispositivo de video vigilancia.
Cuando se enciende la unidad, se escanea la superficie, se detecta la profundidad del óxido y solo entonces la corriente láser de potencia completa se dirige al área de contaminación. Los restos de los elementos de óxido destruidos que se desconectan del metal se llevan a un contenedor especial. El proceso finaliza automáticamente cuando la superficie del producto se vuelve completamente libre y se refleja la corriente de luz dirigida hacia él.
Los pequeños paquetes de baterías de baja potencia son muy populares entre los arqueólogos, amantes de las antigüedades, ya que le permiten eliminar la contaminación incluso de objetos delicados y valiosos. Las unidades de tamaño mediano con una capacidad de hasta 400 W parecen compresores y generalmente se utilizan en talleres de reparación de automóviles y pequeñas instalaciones de producción. Las instalaciones dimensionales y potentes son de gran importancia y cuestan cientos de miles de dólares.
al contenido ↑Láseres chinos
Los productos de fabricación china también tienen demanda en el mercado, ya que su precio suele ser más barato que las instalaciones europeas. Por ejemplo, el aparato LY CL 100 se utiliza para limpiar el óxido de los productos metálicos, tiene una potencia de 100 W y funciona sin cambiar el cabezal durante 50,000 horas. Estas son las otras características del dispositivo:
- frecuencia de repetición - 1.2-25 KHz;
- velocidad de trabajo - 7000 mm / s;
- velocidad lineal - 70 m / min;
- longitud de onda - 1064 Nm;
- peso de instalación - 70 kg.
Dichos dispositivos móviles se pueden usar para limpiar la carrocería de un automóvil, quitar pintura o limpiar áreas oxidadas. El uso de un láser se considera una forma efectiva y segura de actualizar piezas, ayuda a extender su vida útil y a ahorrar seriamente en la compra de piezas nuevas.
