Valymas lazeriu – tai aplinkai nekenksmingas būdas nuo metalinių paviršių pašalinti rūdis, dažus, oksidą ar kitus teršalus. Dėl savo efektyvumo jis naudojamas vis daugiau programų. Lazeriniam valymui reikalingas pulsuojantis skaidulinis lazeris (dažniausiai 50 vatų ar daugiau).
Tradiciniai pramoninio valymo metodai dažnai laikomi nuobodžiais (ir dėl geros priežasties). Rūdžių pašalinimas gali užtrukti ir daug laiko. Oksido pašalinimas gali būti susijęs su pavojingomis cheminėmis medžiagomis, būdingomis kiekvienai valomai medžiagai. Kai kuriais atvejais, nuvalius dažus smėlio srove, galima sugadinti po jais esantį metalą.
Šių problemų sprendimas paprastai turi savo kainą, tačiau valymas lazeriu tai pakeičia: tai ekonomiškas sprendimas, sumažinantis prastovų ir priežiūros trukmę.
Jei skeptiškai vertinate teiginius, kad lazerio technologija leidžia sau, skaitykite toliau ir sužinokite pagrindinius faktus apie tai, ką lazeris daro pašalindamas užterštumą ir dangas.
-
Kiekviena medžiaga turi abliacijos slenkstį
Lazerinė abliacija (medžiagos pašalinimas išgarinant) įvyksta, kai lazerio spinduliu pašalinamas sluoksnis arba danga nuo medžiagos paviršiaus. Šis procesas yra už visų lazerinio valymo įrenginių. Pavyzdžiui, lazerinis rūdžių šalinimas nuo plieninių paviršių. Kai spindulys pasiekia paviršių, dulkių ar rūdžių sluoksnyje esantys molekuliniai ryšiai nutrūksta ir išstumiami iš apatinės medžiagos. Mažiau technine prasme galima įsivaizduoti, kad danga išgaruoja nuo medžiagos paviršiaus lazerio spinduliu.
Lengvas būdas įsivaizduoti abliacijos slenkstį – palyginti jį su kamuolio metimu per tvorą. Jei neišmesi pakankamai aukštai, jis niekada nepateks į kitą pusę. Net jei išmesite jį tūkstantį kartų, jis vis tiek neveiks. Ta pati programa taikoma rūdžių šalinimui lazeriu. Lazerio spindulys gali būti išspinduliuotas tūkstantį kartų, tačiau kol energija yra žemiau medžiagos abliacijos slenksčio, iš medžiagos niekas nepašalinama.
Dabar kiekviena medžiaga turi skirtingas savybes, taigi ir skirtingus molekulinius ryšius. Kitaip tariant, kiekviena medžiaga turi savo abliacijos slenkstį. Norint sėkmingai pašalinti dangą nuo medžiagos, būtina, kad energijos kiekis būtų didesnis už tos medžiagos abliacijos slenkstį.
-
Medžiaga gali būti pašalinta labai selektyviai.
Tęskime ankstesnę analogiją. Įsivaizduokime, kad už pirmosios sienos yra antroji aukštesnė siena ir kamuolys metamas virš energijos, kad būtų galima įveikti pirmąją sieną, bet ne antrąją. Kamuolys atsimuštų į kitą sieną ir liktų tarp dviejų sienų. Vėlgi, nesvarbu, kiek kartų kamuolys būtų metamas, rezultatas visada būtų toks pat. Peržengtų pirmąją sieną, bet niekada per antrąją.
Kadangi kiekviena medžiaga turi abliacijos slenkstį, valant lazeriu galima atskirti dvi ar daugiau medžiagų, kai bandoma pašalinti nereikalingą objekto sluoksnį. Jei skirtumas tarp abiejų medžiagų abliacijos slenksčių yra pakankamai didelis, galima pasirinkti, kurią medžiagą pašalinti (t. y. ta, kurios slenkstis žemesnis), nepaliekant kitos medžiagos nepažeistos.
Pavyzdžiui, rūdžių abliacijos slenkstis yra žemesnis nei paprastų metalų, tokių kaip plienas ir aliuminis. Tas pats pasakytina apie dažus ir aliejų. Dėl šio didelio verčių skirtumo užteršimas ir dangos visiškai išgaruoja, nerizikuojant sugadinti apatinę medžiagą. Tiesiog tam neužtenka energijos.
-
Greitas ir trumpas pulsas reiškia greitą pašalinimą
Lazerinę abliaciją galima įsivaizduoti kaip akmens išdrožimą plaktuku ir kaltu. Galima naudoti nedidelį plaktuką ir atlikti nedidelius smūgius į kaltą. Arba galima naudoti didesnį plaktuką, kad būtų sukurta daugiau jėgos, sumažinant reikiamų smūgių skaičių ir padidinant pašalinimo greitį. Ta pati idėja galioja ir valymui lazeriu, išskyrus tai, kad reikia pašalinti tik vieną medžiagos sluoksnį: užteršimą.
Pluošto lazeriniai valymo įrenginiai gali pašalinti sluoksnius dviem skirtingais būdais. Nesvarbu, ar lazerio spindulys yra nuolatinė šviesos banga, ar impulsai tam tikru intervalu. Nors rezultatas iš esmės yra toks pat, pašalinimo greitis skiriasi priklausomai nuo metodo.
Įvedus tą pačią energiją į trumpą tam tikros srities impulsą, galima padidinti galią. Tai būtų panašu į didesnį plaktuką. Pulsuojantis lazerio spindulys yra daug efektyvesnis ir užtikrina didesnį pašalinimo greitį, palyginti su nepertraukiamu lazerio spinduliu. Ir nors trumpi impulsai greičiau nuvalo paviršius, tai taip pat užtikrina, kad substratas neperkaistų.
-
Tai vartotojiška ir nemokama
Kadangi naudojant šį metodą nuimamam sluoksniui išgarinti naudojamas tik lazerio spindulys, tai nereikalauja jokių išlaidų. Tai lazerių magija, kuriuos tereikia prijungti prie tinklo ir jie yra paruošti iškart.
Be to, lazeriuose nenaudojamos cheminės medžiagos ar tirpikliai. Dėl to valymas lazeriu yra saugesnis būdas pašalinti rūdis ir dangos užterštumą. Ne tik nereikia susitvarkyti su cheminių medžiagų likučiais, bet ir darbuotojams saugu dirbti šalia lazerinės valymo mašinos, kuri atitinka lazerio saugos standartus. Darbuotojams nereikia asmeninių apsaugos priemonių ir jiems nereikia susidurti su erzinančiomis cheminėmis medžiagomis.
Nors, kadangi valant lazeriu medžiagos išgaruoja, šalia lazerio turėtų būti dūmų šalinimo sistema, kuri užtikrintų, kad į orą nepatektų alyvos, dažų ar dulkių dalelių.
-
Valymas lazeriu yra įvairių pramonės sričių susidomėjimo objektas
Gumos likučių pašalinimas iš padangų formų; suteikti naują gyvenimą seniems vamzdžiams; vamzdžių valymas atominėse elektrinėse; ir net didesni projektai, tokie kaip dažų pašalinimas nuo surūdijusių tiltelių ir suvirinimo medžiagos paruošimas, yra visi projektai, kuriems būtų naudingas pramoninis valymas lazeriu.
Ši bekontakčio valymo technika gali būti naudojama daugelyje pramonės sričių. Vienintelė riba yra galimybė atskirti šalinamą ir valomą medžiagą.
Šiuo metu dažniausiai naudojamos lazerinio valymo priemonės:
- Išankstinis suvirinimo apdorojimas, siekiant pašalinti rūdis ir kitus teršalus iš suvirinimo vietų.
- Vėlesnis suvirinimo apdorojimas, siekiant pašalinti plieno ir aliuminio oksidus.
- Išankstinis apdorojimas lazeriu, siekiant maksimaliai padidinti dažų sukibimą
- Lazerinis oksidų šalinimas iš metalų lydinių
- Dangos pašalinimas po dengimo proceso, siekiant ištaisyti dažų defektus gamybos linijose
- Dažų pašalinimas iš gaminių, kurie būtų išmesti dėl dažų defektų
Lazerinė abliacija naudojama ne tik valymui, bet ir kitoms pramoninėms reikmėms.
Apibendrinant
Lazeriniai valymo sprendimai įveikia daugybę problemų, susijusių su rūdžių šalinimo ir kitais pramoniniais tikslais. Pasirinkus konkrečią medžiagą, kurią norite pašalinti, pluoštiniai lazeriai daugeliui pramonės šakų siūlo greitą, tačiau „nustatyti ir pamiršti“ parinktį.
Tekstas išverstas: Laserax.com
