Laserrengöring är processen att ta bort föroreningar, såsom rost, olja, oxider etc. på stål och andra ytor med laserteknik. Laserrengöring uppnås genom laserablation. Det tillåter selektivt avlägsnande av föroreningar med liten påverkan på underlaget.
Industriell rengöring, som att ta bort rost från gamla ståldelar, kan vara en tråkig process. Avlägsnande av färg och olja från metalldelar kan också vara irriterande. Dessa processer involverar ofta kemiska lösningsmedel specifika för varje material som ska avlägsnas. Det är ibland klokare att bara ersätta den gamla delen snarare än att försöka ge den ett nytt liv. Detta kan dock komma till en betydande kostnad; laserrengöring har tilldelats som den slutliga lösningen.
Det är förmodligen lite suddigt vad exakt en laser gör när rost tas bort. Du kanske till och med är skeptisk till påståenden om denna rengöringslösning. Allt detta är legitima frågor som måste besvaras. Här är de viktiga fakta att veta om denna nya tillämpning av laserteknik.
1. Alla material har en ablationsgräns
Laserablering inträffar när ett lager av ett material eller ett material som avsätts på en given yta avlägsnas med hjälp av en laserstråle. Detta är faktiskt processen bakom borttagning av laserrost på stål och andra material. Molekylära bindningar i damm eller rostlager bryts och matas ut från underlaget. På mindre tekniska termer kan du föreställa dig att skiktet som ska tas bort helt enkelt förångas av laserstrålen.
fikon. 1 - Laserblåsning
Ett enkelt sätt att få förståelse av vikten av lasertröskeln är att relatera begreppet lasertröskel till en av att kasta en boll över en vägg. Om du inte kastar bollen högre än väggen, kommer den uppenbarligen aldrig att bli över. Även om du upprepar att kasta bollen tusen gånger kommer bollen alltid att missa den till andra sidan. Det är samma sak med laseravstötning. Du kan skjuta laserstrålen tusen gånger och så länge energin är under tröskeln som krävs för att påverka det specifika materialet du arbetar med kommer allt att förbli detsamma.
Nu eftersom varje material har olika egenskaper och därmed olika molekylära bindningar; det finns en specifik ablationströskel för varje material. För att framgångsrikt ta bort ett lager från ett givet material är det viktigt att se till att energin som överförs av laserstrålen är över ablationströskeln för det specifika materialet.
2. Det är möjligt att ta bort ett material på ett mycket selektivt sätt
Låt oss fortsätta med vår analogi. Föreställ dig att det fanns en andra, högre vägg bakom den första och att en boll kastas med precis tillräckligt med energi för att göra den över den första väggen, men bollen har inte tillräckligt med energi för att göra den över den andra väggen. Den kommer sedan att studsa från den andra väggen och falla mellan de två väggarna. Återigen, oavsett hur många gånger du kastar bollen, får du alltid samma resultat. Du kommer att gå förbi den första väggen, men inte den andra.
Eftersom det finns en ablationströskel för varje material är det möjligt att skilja mellan två eller flera material när man försöker ta bort ett oönskat lager från ett objekt. Med tanke på en tillräckligt stor abulationströskelskillnad mellan materialen, är det möjligt att välja ett material som ska tas bort (det med den lägre ablationströskeln), vilket lämnar det andra materialet orört.
Till exempel är rostablationsgränsen mycket lägre än tröskeln för vanliga metaller som aluminium eller stål. Detsamma gäller för färg och oljetrösklar jämfört med trösklarna för olika metaller. Det är detta stora gap mellan de två värdena som effektivt gör att rost kan förångas helt utan risk för skador på stålet under. Det finns bara inte tillräckligt med energi för att skador ska inträffa.
3. Stark och kort strömavbrott betyder snabbare borttagning
Du kan tänka på laserablation som liknar en sten snidad med en hammare och mejsel och försöker snida en sten. Du kan använda en liten hammare och göra många små träffar på din mejsel. Eller så kan du lika bra använda en större hammare för att utnyttja mer kraft och därmed minska det erforderliga antalet träffar och öka borttagningshastigheten. Idén är densamma för laserrengöring, förutom att du bara vill ta bort ett lager material: föroreningen.
Det finns olika metoder för att ta bort ett givet lager. Antingen är laserstrålen en kontinuerlig ström av ljus eller så pulseras den vid en given arbetscykel. Även om slutresultatet är ungefär detsamma; processens hastighet är helt annorlunda beroende på vilken metod som valts.
Graf - förhållande mellan kraft och borttagningshastighet
Fig. 2 - Diagram: Relation mellan borttagningshastighet och laserstrålens kraft
För en given ytarea ökar effekten genom att sätta samma energi i en mycket kortare puls. Det är som att använda den större hammaren. Den pulserade lasermetodiken är mer effektiv och ger en snabbare borttagningshastighet än den kontinuerliga strålen. Medan den pulserade laserstrålen gör rengöringen snabbare, garanterar den också att det underliggande materialet (vanligtvis en metall) inte värms för mycket. Se grafen ovan för en illustration av skillnaderna mellan båda processerna.
4. Det är förbrukningsfritt och miljövänligt
Eftersom denna metod endast använder en laserstråle för att förånga lagret som ska tas bort finns det bokstavligen inga förbrukningsvaror med denna rengöringsteknik. Detta är skönheten hos en laser, som bara behöver en strömkontakt för att ställas in och redo att gå.
Dessutom, eftersom inga lösningsmedel eller andra kemiska produkter används, är laserablation en av de säkraste lösningarna som finns när det gäller rostborttagning. Därför finns det inget kemiskt avfall att ta hand om. Det finns inte heller någon fara för anställda när de arbetar med lasermaskinen eftersom dessa maskiner är utformade för att uppfylla säkerhetsstandarder. Om du vill ha mer information om säkerhetsstandarder för lasrar, kolla in detta blogginlägg. Anställda behöver inte besvärliga personliga skyddsutrustningar och behöver inte hantera de irriterande kemikalierna. Win-win.
5. Laserrengöring är av intresse för olika industriella processer
Ta bort den brända gummiresten från däckformarna; att ge ett nytt liv till gamla rörledningar; rengöring av rör i kärnkraftverk; och ännu större projekt som att ta bort färg från en rostig bro och göra ytförberedelser före svetsning är alla projekt som kan dra nytta av laserrengöringsteknik. Således kan denna teknik användas i många olika användningsområden; den enda begränsningen är förmågan att skilja på tröskelvärden för ablering mellan materialet som ska tas bort och det som ska skyddas.
Sammanfattningsvis
Sammantaget är laserrengöringsstål en ny teknik som är avsedd att övervinna många av de problematik som rostborttagning och industriell rengöring gör. Genom att välja ett specifikt material som ska tas bort erbjuder laserstrålar en snabb såväl som en 'set and glöm' -lösning för många olika branscher.
Eftersom detta ämne blir mer och mer populärt bland branscher idag, håll dig uppdaterad om fler blogginlägg om ämnet. Under tiden, om du har några frågor, kan du alltid ställa en av våra experter. Titta på den här videon för att se själv ett Laserax-rengöringssystem på jobbet.
