De toekomst is gekomen: we verwijderen roest met een laser

Bij langdurig contact van het staal met vocht of lucht vormt zich een laag ijzeroxide op het oppervlak. Tegelijkertijd verliest het product zijn visuele aantrekkingskracht, maar dit is niet het enige onaangename gevolg. In de toekomst zal het metaal snel beginnen te roesten, waardoor het onderwerp zijn basisfuncties kan verliezen. De roestverwijderingslaser is een moderne methode voor het reinigen van metalen oppervlakken, die een effectiever alternatief is geworden voor chemische methoden om corrosie te stoppen.

Inhoud:

• Laserreinigingstechnologie
• Laserablatie
• Desorptie
• Laserreinigingsapparatuur
• De voordelen van de methode
• Toepassingsgebied
• Micro-applicatie
• Macro-toepassing
• Grootschalig gebruik
• Welke lasermodellen zijn beschikbaar?
• Chinese lasers

Laserreinigingstechnologie

Om metaal van roest te reinigen, heeft u een speciaal apparaat nodig dat een krachtige lichtstroom focust. Het werkingsprincipe van het apparaat is het vermogen van een zuiver metaal om laserstraling te reflecteren wanneer stoffen met een complexere samenstelling dit absorberen. Als gevolg hiervan begint een roestlaag, die een mengsel van drie ijzeroxiden, hydroxidefilms en verschillende verontreinigingen omvat, energie op te hopen, op te warmen en af ​​te pellen van de basis. Als het vermogen van de laserapparatuur hoog is, smelt de plaque en verdampt.

Laserablatie

Meestal wordt laserreiniging van metaal tegen roest uitgevoerd met behulp van ablatie - gepulseerde straling, waardoor de oxidefilm wordt verdampt. De laatste "stijgt" boven het oppervlak in de vorm van een plasmawolk en lost dan op. Ablatie vindt plaats aan de grens van twee fasen: gasvormig en gecondenseerd - en begint als gevolg van een scherpe temperatuurdaling (apparatuur kan de basis verwarmen tot +16500 graden).

De volgorde van werking van het apparaat is als volgt:

1. Scannen (diagnostiek). De laser bepaalt de verwerkingsdiepte met behulp van een korte puls van de werkkop.
2. Het hoofdpodium. In de automatische modus wordt vermogen geselecteerd, wordt volledige roestverwijdering uitgevoerd.

Desorptie

Onder desorptie wordt verstaan ​​een voorwaardelijk milder effect op roest door een fotonenstraal, die scheiding van de oppervlaktelaag in de vorm van vlokken veroorzaakt. Dergelijke installaties worden gekenmerkt door een laag vermogen, wat leidt tot verwarming zonder fasetransformaties. Typisch, om het gewenste effect te bereiken met een oxidefilmdikte van 50-75 micron, mag de thermische energiedichtheid niet minder zijn dan 106 W / sq. cm, de diameter van de ionenfotonenbundel is maximaal 100 micron.

Naast verwarming versnelt de aanwezigheid van de schokkracht van de uitgezonden lichtstraal het bereiken van het resultaat. Laserdesorptie vanwege het spaarzame effect op metalen kan worden gebruikt op producten met:

• decoratieve afwerking;
• golf;
• verschillende groeven, gaten;
• ingewikkelde details.

Laserreinigingsapparatuur

Alle mechanismen voor lasermetaalreiniging zijn zoveel mogelijk geautomatiseerd, terwijl menselijke inspanningen tot een minimum worden beperkt. Lasermachines variëren in vermogen, type constructie, grootte, sommige zijn uitgerust met een camera met afstandsbediening, die is aangesloten op een computer. Voor het verwerken van grote aggregaten zijn lasersystemen uitgerust met lange kabels (vanaf 50 meter).

Door de kracht van het apparaat kan het als volgt zijn:

• voor kleine gebieden - 12-20 W (kleine laser op batterijen);
• voor middelgrote gebieden - 100-400 W (draagbare systemen van compact formaat);
• krachtige installaties - tot 1000 W (draagbare en stationaire apparaten).

Gewoonlijk kunnen dergelijke gereedschappen tegen roest of voor andere doeleinden werken zonder de werkkop binnen 100.000 uur te vervangen. Nadat het onderdeel moet worden vervangen om het apparaat te kunnen blijven gebruiken. Lasersystemen zijn veilig voor mensen; ze zijn uitgerust met speciale bescherming tegen de straal die uit het werkstuk komt.

De voordelen van de methode

De laser wordt overal gebruikt als roestverwijderaar, zowel bij grote industriële ondernemingen als bij kleine autoservices. Met behulp van kleine batterijen met een laag vermogen is het heel goed mogelijk om het metaal in een normale garage met uw eigen handen van corrosie-elementen te reinigen. Andere voordelen van de lasermethode in vergelijking met het gebruik van reinigingsmiddelen, converters en mechanische reinigingsmethoden zijn als volgt:

• gebrek aan schadelijke emissies, veiligheid;
• gebrek aan menselijk contact met het behandelde oppervlak;
• de hoogste kwaliteit en nauwkeurigheid van reiniging;
• geluidloosheid van zelfs de krachtigste installaties;
• hoge snelheid oppervlaktebehandeling;
• eenvoudige installatie en aanpassing van het apparaat;
• automatische uitschakeling van de laserzender na voltooiing van het proces;
• het vermogen om met veel metalen en legeringen te werken;
• gebrek aan verbruiksgoederen;
• geen gevaar voor materiële schade, uniformiteit van de verwijderde laag.

Toepassingsgebied

De laser heeft een breed scala aan toepassingen, terwijl hij onderscheid maakt tussen micro-, macrozone en grootschalige werking. De kosten van de behandelingen zullen ook anders zijn, omdat ze afhangen van hoeveel de installatie zelf kost, van de capaciteit, de omvang van het werk en hun complexiteit.

Micro-applicatie

Dit toepassingsgebied omvat het strippen van draden tijdens pluimvee, het lassen van verschillende elektronische verbindingen - terminals, connectoren. Anders dan laser is het bijna onmogelijk om kleine platte draden van oude isolatie te verwijderen zonder ze te beschadigen. De lichtstraal verwijdert de isolatielaag met een dikte van minder dan 1 micron of een gespoten zilveren coating, zonder de kopercomponent aan te raken. Bovendien wordt op het gebied van elektronica een laser gebruikt om:

• dunne incisies;
• gaten in de draden;
• inkepingen op de planken.

Indien nodig is het met behulp van lasersystemen mogelijk om de polyamide coating van rem- of koelsystemen te verwijderen, wat nodig is bij het reinigen van de uiteinden van de aangesloten buizen. Met de lasertechniek kan deze complexe bewerking worden uitgevoerd zonder de aluminiumkern te beschadigen.

Macro-toepassing

Lasermetaalreiniging is een dure methode, maar het is volledig gerechtvaardigd indien nodig bij de verwerking van dure producten: sieraden, munten, ingots, waardevolle items. Deze technologie wordt ook gebruikt bij de productie van rubberproducten in fabrieken: een lichtstraal verwijdert effectief plak van bandmallen na honderden vullingen. Als u de vormen chemisch schoonmaakt, duurt het proces lang en kan het oppervlak van een duur product worden beschadigd.

De laser voorkomt dergelijke effecten en minimaliseert de tijd die nodig is om corrosie-elementen te verwijderen. De laserbewerkingstijd voor de matrijs is niet langer dan 60 minuten vergeleken met de 8 uur die de chemische methode vereist. Ook hoeft het product niet voor demontage te worden gedemonteerd, wat technisch veel handiger is en problemen bij het opnieuw monteren elimineert.

Grootschalig gebruik

Laserroestreiniging wordt toegepast bij de productie van componenten voor vliegtuigen, ruimtevaartuigen, enz.Sinds de jaren 90 zijn veel militaire en passagiersvliegtuigen gereinigd van verf, plak als onderdeel van onderhoud met een laser. Dergelijke installaties worden gebruikt om oude loodverven te verwijderen uit de rompen van schepen, bruggen, andere grote bouwwerken, treinwagons, gebouwen.

Welke lasermodellen zijn beschikbaar?

De meest populaire op de markt zijn de apparaten van het bedrijf Clean Laser (Duitsland), dat een grote lijn laserapparatuur produceert. De meest populaire wordt beschouwd als een compacte "rugzak" laser, bestaande uit 3 afzonderlijke modules, die zijn verbonden door een glasvezelkabel:

• schooltas met een stroombron;
• laserkop;
• videobewakingsapparaat.

Wanneer het apparaat wordt ingeschakeld, wordt het oppervlak gescand, wordt de diepte van roest gedetecteerd en pas dan wordt de volledige laserstroom naar het besmette gebied geleid. De overblijfselen van de vernietigde roestelementen die zijn losgekoppeld van het metaal worden weggevoerd in een speciale container. Het proces eindigt automatisch wanneer het oppervlak van het product volledig vrij wordt en de daarop gerichte lichtstroom wordt gereflecteerd.

Kleine batterijpakketten met laag vermogen zijn erg populair bij archeologen, antiekliefhebbers, omdat u hiermee vervuiling van zelfs delicate, waardevolle objecten kunt verwijderen. Eenheden van gemiddelde grootte met een capaciteit tot 400 W zien eruit als compressoren en worden meestal gebruikt in autoreparatiewerkplaatsen en kleine productiefaciliteiten. Dimensionale, krachtige installaties zijn van groot belang en kosten honderdduizenden dollars.

Chinese lasers

In China gemaakte producten zijn ook gewild op de markt, omdat hun prijs meestal goedkoper is dan Europese installaties. Het apparaat LY CL 100 wordt bijvoorbeeld gebruikt om roest van metaalproducten te verwijderen, heeft een vermogen van 100 W en werkt zonder de kop 50.000 uur te verwisselen. Dit zijn de andere kenmerken van het apparaat:

• herhaalfrequentie - 1,2-25 KHz;
• werksnelheid - 7000 mm / s;
• lineaire snelheid - 70 m / min;
• golflengte - 1064 Nm;
• installatiegewicht - 70 kg.

Dergelijke mobiele apparaten kunnen worden gebruikt om een ​​carrosserie te reinigen, verf te verwijderen of verroeste gebieden schoon te maken. Het gebruik van een laser wordt beschouwd als een effectieve en veilige manier om onderdelen bij te werken, helpt hun levensduur te verlengen en serieus te besparen op het kopen van nieuwe.