Viitorul a venit: eliminăm rugina cu un laser

Cu contactul prelungit al oțelului cu umiditatea sau aerul, pe suprafață se formează un strat de oxid de fier. În același timp, produsul își pierde atracția vizuală, dar aceasta nu este singura consecință neplăcută. În viitor, metalul va începe să se ruginească rapid, în urma căruia subiectul își poate pierde funcțiile de bază. Laserul de îndepărtare a ruginii este o metodă modernă de curățare a suprafețelor metalice, care a devenit o alternativă mai eficientă la metodele chimice de oprire a coroziunii.

Cuprins:

• Tehnologie de curățare cu laser
• Ablație laser
• desorbția
• Echipamente de curățare cu laser
• Avantajele metodei
• Domeniul de utilizare
• Mikroprimenenie
• Aplicație macro
• Utilizare la scară largă
• Ce modele laser sunt disponibile?
• Lasere chinezești

Tehnologie de curățare cu laser

Pentru a efectua curățarea cu laser a metalului de rugină, aveți nevoie de un aparat special care să focalizeze un flux luminos puternic. Principiul de funcționare al dispozitivului este capacitatea unui metal pur de a reflecta radiațiile laser atunci când substanțele cu o compoziție mai complexă îl absorb. Drept urmare, un strat de rugină, care include un amestec de trei oxizi de fier, folii de hidroxid și diverși contaminanți, începe să acumuleze energie, să se încălzească și să se desprindă de la bază. Dacă puterea echipamentului cu laser este mare, atunci placa se topește și se evaporă.

Ablație laser

Cel mai adesea, curățarea cu laser a metalului din rugină se realizează cu ajutorul ablației - radiații pulsate, provocând evaporarea filmului de oxid. Acesta din urmă „se ridică” deasupra suprafeței sub forma unui nor de plasmă, apoi se rezolvă. Ablația are loc la granița a două faze: gazoasă și condensată - și începe din cauza scăderii puternice a temperaturii (echipamentele pot încălzi baza până la +16500 grade).

Ordinea de funcționare a dispozitivului este următoarea:

1. Scanare (diagnosticare). Laserul determină adâncimea procesării folosind un impuls scurt emis de capul de lucru.
2. Etapa principală În modul automat, este selectată puterea, se efectuează eliminarea completă a ruginii.

desorbția

Desorbția este înțeleasă ca un efect condiționat mai ușor asupra ruginii de către un fascicul de fotoni, care determină separarea stratului de suprafață sub formă de fulgi. Astfel de instalații se caracterizează prin putere redusă, ceea ce duce la încălzire fără transformări de fază. De obicei, pentru a obține efectul dorit cu o grosime a peliculei de oxid de 50-75 microni, densitatea energiei termice nu trebuie să fie mai mică de 106 W / mp. cm, diametrul fasciculului ion-foton este de până la 100 microni.

Pe lângă încălzire, prezența forței de șoc a fasciculului luminos emis accelerează obținerea rezultatului. Desorbția cu laser datorită efectului de economisire a metalelor poate fi utilizată pe produse cu:

• finisaj decorativ;
• ondulat;
• diverse caneluri, găuri;
• detalii complicate.

Echipamente de curățare cu laser

Toate mecanismele de curățare a metalelor cu laser sunt automatizate pe cât posibil, în timp ce eforturile umane sunt reduse la minimum. Mașinile cu laser variază ca putere, tip de construcție, dimensiune, unele dintre ele sunt echipate cu o cameră cu telecomandă, care este conectată la un computer. Pentru prelucrarea agregatelor mari, sistemele laser sunt echipate cu cabluri lungi (de la 50 de metri).

După puterea dispozitivului poate fi următoarea:

• pentru zone mici - 12-20 W (mic laser cu baterii);
• pentru zone medii - 100-400 W (sisteme portabile de dimensiuni compacte);
• instalații puternice - până la 1000 W (dispozitive portabile și staționare).

De obicei, astfel de unelte pot funcționa împotriva ruginii sau în alte scopuri fără a înlocui capul de lucru în 100.000 de ore. După înlocuirea piesei, pentru a continua să funcționeze dispozitivul. Sistemele cu laser sunt sigure pentru oameni, sunt echipate cu o protecție specială împotriva fasciculului care iese din piesa de prelucrat.

Avantajele metodei

Laserul este folosit ca un produs de îndepărtare a ruginii peste tot, atât la întreprinderile mari industriale, cât și în serviciile auto mici. Cu ajutorul unor pachete mici de baterii cu putere redusă, este posibil să curățați metalul de elementele coroziunii cu propriile mâini într-un garaj obișnuit. Alte avantaje ale metodei laser în comparație cu utilizarea curățătorilor, convertoarelor și metodelor mecanice de curățare sunt următoarele:

• lipsa emisiilor nocive, siguranța;
• lipsa contactului uman cu suprafața tratată;
• cea mai înaltă calitate și acuratețe de curățare;
• zgomotul chiar și al celor mai puternice instalații;
• tratarea suprafeței de mare viteză;
• ușurința de configurare și reglare a dispozitivului;
• oprirea automată a emițătorului laser după finalizarea procesului;
• capacitatea de a lucra cu multe metale și aliaje;
• lipsa nevoii de cheltuieli;
• fără pericol de deteriorare materială, uniformitatea stratului eliminat.

Domeniul de utilizare

Laserul are o gamă largă de aplicații, în timp ce face distincția între funcționarea micro, macrozone și cea pe scară largă. Costurile tratamentelor vor fi, de asemenea, diferite, deoarece depind de cât costă instalația în sine, de capacitatea sa, de domeniul de muncă și de complexitatea acestora.

Mikroprimenenie

Această zonă de utilizare implică decuparea sârmei în timpul păsărilor de curte, sudarea diferitelor conexiuni electronice - terminale, conectori. În afară de laser, este aproape imposibil să curățați firele plate mici de izolarea veche, fără a le deteriora. Fasciculul luminos va îndepărta stratul de izolare cu o grosime mai mică de 1 micron sau un strat de argint pulverizat, fără a atinge componenta de cupru. În plus, în domeniul electronicii, un laser este utilizat pentru a efectua:

• incizii subțiri;
• găuri în fire;
• crestături pe scânduri.

Dacă este necesar, cu ajutorul sistemelor laser este posibilă îndepărtarea stratului de poliamidă din sistemele de frânare sau de răcire, care este necesară la curățarea capetelor tuburilor conectate. Tehnica laser va permite efectuarea acestei operații complexe fără a deteriora miezul de aluminiu.

Aplicație macro

Curățarea cu metale laser este o metodă scumpă, dar este complet justificată, dacă este necesar, în procesarea produselor scumpe: bijuterii, monede, lingouri, obiecte valoroase. Această tehnologie este folosită și la producerea de produse din cauciuc la fabrici: un fascicul de lumină îndepărtează eficient placa din matrițele anvelopelor după sute de umpluturi. Dacă curățați matrițele chimic, procesul va dura mult timp, iar suprafața unui produs scump poate fi deteriorată.

Laserul previne astfel de efecte și minimizează timpul necesar pentru eliminarea elementelor de coroziune. Timpul de procesare cu laser pentru matriță nu depășește 60 de minute față de cele 8 ore pe care le necesită metoda chimică. De asemenea, produsul nu va trebui demontat înainte de lucru, ceea ce este mult mai convenabil din punct de vedere tehnic și elimină problemele în timpul reasamblării.

Utilizare la scară largă

Curățarea cu rugină cu laser se practică în producția de componente pentru aeronave, nave spațiale etc.Începând cu anii 90, multe aeronave militare și de pasageri au fost curățate de vopsea, placă ca parte a întreținerii cu un laser. Astfel de instalații sunt folosite pentru a îndepărta vopselele vechi cu plumb din coanele navelor, podurilor, altor structuri de dimensiuni mari, mașini feroviare, clădiri.

Ce modele laser sunt disponibile?

Cele mai populare pe piață sunt dispozitivele companiei Clean Laser (Germania), care produce o linie mare de echipamente laser. Cel mai popular este considerat un laser „rucsac” compact, format din 3 module separate, care sunt conectate printr-un cablu de fibră optică:

• ghiozdan cu o sursă de alimentare;
• cap laser;
• dispozitiv de supraveghere video.

Când unitatea este pornită, suprafața este scanată, se detectează adâncimea ruginii și numai atunci fluxul laser cu putere completă este direcționat către zona de contaminare. Resturile elementelor de rugină distruse care sunt deconectate de metal sunt transportate într-un recipient special. Procesul se încheie automat când suprafața produsului devine complet liberă, iar fluxul de lumină direcționat către acesta va fi reflectat.

Pachetele mici de baterii cu putere redusă sunt foarte populare în rândul arheologilor, iubitorilor de antichități, deoarece vă permit să îndepărtați poluarea chiar și din obiecte delicate și valoroase. Unitățile de dimensiuni medii cu o capacitate de până la 400 W arată ca compresoare și sunt utilizate de obicei în ateliere de reparații auto și mici instalații de producție. Instalatiile dimensionale, puternice au o importanta pe scara larga si costa sute de mii de dolari.

Lasere chinezești

Produsele chinezești sunt de asemenea la cerere pe piață, deoarece prețul lor este de obicei mai ieftin decât instalațiile europene. De exemplu, aparatul LY CL 100 este utilizat pentru curățarea ruginii de produse metalice, are o putere de 100 W și este acționat fără a schimba capul timp de 50.000 de ore. Iată celelalte caracteristici ale dispozitivului:

• frecvență repetată - 1.2-25 KHz;
• viteza de lucru - 7000 mm / s;
• viteza liniară - 70 m / min;
• lungime de undă - 1064 Nm;
• greutatea instalației - 70 kg.

Astfel de dispozitive mobile pot fi utilizate pentru a curăța corpul unei mașini, pentru a îndepărta vopsea sau pentru a curăța zonele ruginite. Utilizarea unui laser este considerată un mod eficient și sigur de actualizare a pieselor, ajută la prelungirea vieții lor și la economisirea serioasă a achiziționării de noi.