Лазерная зачистка металла

Лазерная очистка металла

Лаборатория LaserFor

В сфере металлообработки существуют задачи не только по гравировке и маркировке, но и по очистке материалов. В данном направлении самым современным способом является лазерная очистка металла от ржавчины. Этот метод имеет ряд выгодных отличий перед альтернативными вариантами.

Одним из основных достоинств является скорость. Лазерная очистка металла от ржавчины происходит практически мгновенно. Изделие приобретает вид нового буквально на глазах. К примеру, временные затраты на обработку квадратного дециметра составляют всего 7-12 секунд, если коррозия поверхностная.

Лазерная очистка металла от ржавчины имеет еще один неоспоримый плюс в сравнении с прочими альтернативами. Это возможность полностью контролировать степень и глубину при воздействии на поверхность. Таким образом, оператор машины без дополнительных усилий и лишних процессов безостановочно очищать различные изделия с различной степенью коррозии.

Очистка лазером металла от ржавчины выгодно отличается и полным отсутствием расходных материалов. За счёт этого снизится себестоимость переработки и накладные расходы в целом. К тому же это полностью бесконтактный способ очистки. Во время него не образуется отходов. А оператор машины не вдыхает металлическую пыль.

Бюджетная очистка лазером металла от ржавчины.

Для данного вида обработки применяются волоконные (твердотельные) граверы. Положительным нюансом является то, лазерная очистка металла от ржавчины не требует оборудования высокой мощности. Очистка лазером металла от ржавчины будет эффективно производиться даже на установке с силовым агрегатом в 20 Вт.

Минусом такого метода очистки является ограничение по габаритам обрабатываемых изделий. Как правило, максимальное рабочее поле недорогих установок для очистки не превышает значения 300х300 мм. Однако, лаборатория LaserFor обладает комплексами с рабочим полем 600х400 мм. Это позволяет осуществлять бюджетную лазерную очистку металла более габаритных предметов.

Отметим и ресурс работы станков, при помощи которых выполняется лазерная очистка металла от ржавчины. Флагманская модель линейки LaserFor PB-V1 рассчитана на 100 000 часов эксплуатации. Настольный вариант — LaserFor PB-V2 немного уступает флагману, но и имеет более низкую стоимость. После выработки ресурса происходит замена источника излучения, после чего установка снова готова к работе.

Обе этих модели могут производить работы как на плоскостях, так и на цилиндрических поверхностях. Для этого используется поворотное устройство, которое полностью синхронизируется с программным обеспечение комплекса. За счёт этого оператор практически не ощутит разницы в работе на различных поверхностях. Принцип чистки небольших цилиндрических изделий ни чем не отличается от нанесения маркировки/гравировки, посмотреть на которое Вы можете в коротких видеороликах, расположенных ниже.

Лазерная очистка металла от ржавчины — далеко не все, на что способны волоконные маркираторы LaserFor. В основном они применяются для гравировки, маркировки и резки. А спектр обрабатываемых материалов не ограничивается любыми металлами и сплавами. На равне с ними, гравировальные станки LaserFor применимы к работе с пластиками, резиной, кожей, камнями, лакокрасочными покрытиями, костными соединениями и прочим.

Доставка оборудования осуществляется в любой населенный пункт России, Белоруссии, Казахстана, Украины и ряда других стран. А в наших демонстрационных залах Вы всегда можете увидеть как происходит очистка лазером металла от ржавчины. Если посещение наших офисов является для Вас не удобным, Вы можете заказать бесплатное выполнение тестовых образцов.

Вся волоконная техника LaserFor обладает пятилетним сроком гарантийного обслуживания. А Служба Клиентского Сервиса доступна нашим клиентам в течение всего срока эксплуатации и является бесплатной.

Лазер для удаления ржавчины своими руками

Длительный контакт с влагой или иной вредной окружающей средой на поверхности появляется железный слой окиси. Изделие начинает утрачивать свой первоначальный вид, продолжает усиленно ржаветь и теряет свои первоначальные функции. Помочь может лазер для удаления ржавчины своими руками. Он является современным методом улучшения металлических изделий. За счет этого стал весьма эффективной заменой традиционным способам удаления коррозии и становится все более популярным.

Что это такое

Лазерная чистка металлов от ржавчины возможна при наличии особого агрегата, способного сформировать мощный поток света. Принцип работы такого лазера состоит в способности чистого металла отражать излучение. Вещества, имеющие неоднородный состав, могут его забирать себе.

В итоге, ржавый слой, который состоит из смеси трех оксидов железа, гидроксидных пленок и различных загрязнений, запасает энергию, нагревается и отслаивается от поверхности. При высокой мощности лазера, налет плавится и испаряется с поверхности металлического изделия.

Все механизмы подверглись роботизации в области имеющихся операций, чтобы со стороны человека не было особых усилий. Лазеры для ржавчины своими руками отличаются по мощности, виду конструкции, габаритам, часть из них имеют управление дистанционного вида.

Обработка крупных изделий требует от подобных лазеров длинных кабелей от 50 метров. По величине мощности лазеры делятся на следующие разновидности:

• С маленькими площадями работают лазерами мощностью от 12 до 20 ватт на долгоиграющих аккумуляторах.
• Для среднеразмерных установок нужны лазеры от 100 до 400 ватт. Таковыми выступают системы стандартного размера.
• В крупных изделиях из металла нужны лазеры для уборки ржавчины мощностью до 1000 ватт. Таковыми считаются устройства на треноге и переноске.

Обратите внимание! Такие инструменты могут действовать с ржавчиной без замены рабочих частей в течение 10 тысяч часов. Далее, потребуется замена детали для полноценной работы и дальнейшей эксплуатации. Лазерные установки не особо опасны для человека, так как они имеют специальную защиту от перехода луча за пределы установленных размеров аппарата.

Известные модели лазеров

Наиболее популярными в сфере специализированного оборудования для удаления ржавчины с металла и других поверхностей являются аппараты от Clean Laser. Они производятся в Германии. Изготавливается широкая линейка лазерного оборудования.

Самый востребованный вариант представляет собой ранцевый лазер, который состоит из небольших модулей, соединенных специальным кабелем из оптоволокна:

1. Непосредственно ранец, обладающий источником питания.
2. Головка лазерного аппарата для работы.
3. Прибор, у которого имеется система видеонаблюдения.

Когда включается установка, начинается сканирование поверхности для выявления глубины слоя ржавчины. Только потом на указанную область направляется полноценный лазерный поток.

Частички ржавчины, которые отделены от металла, переносятся в специальную емкость. Процесс заканчивается после того, как поверхность полностью будет освобождена. А направленный на нее лучевой поток будет уходить в противоположную сторону.

Малые аппараты на аккумуляторах популярны в археологии и других древних науках. Ведь они помогают снять загрязнения с любых находок, даже очень древних. Агрегаты мощностью от 100 до 400 ватт похожи на компрессоры, применяются в небольших помещениях. А габаритные аппараты применяют для мощных объектов, их стоимость достигает сотни тысяч долларов.

Альтернативой европейским лазерам являются азиатские модели. Обычно их стоимость ниже, а характеристики схожи. Одним из них является LY CL 100. Он используется для очистки от ржавчины различных металлов. Мощность составляет 100 ватт, способен работать 50 тысяч часов без смены главных деталей. Среди остальных характеристик агрегата выделяются:

• Повторы идут с частотой от 2 до 25 килогерц.
• Темп работы достигает 7000 миллиметров в секунду.
• Перемещение в линейном отношении осуществляется со скоростью 70 метров в минуту.
• Эффективное действие имеет длину 1064 нанометра.
• Масса установки составляет около 70 килограммов.

Такие устройства хорошо подойдут для того, чтобы очистить от ржавых следов автомобильные кузова, удалить краску или зачистить отдельные участки, которые этого потребуют. Использование лазера здесь будет наиболее безопасным и эффективным методом по уборки ржавчины с деталей и продлевает срок эксплуатации.

Особенности использования

Для работы с лазерным оборудованием необходимо учесть большое количество нюансов. Следует знать, что возможно как микро-, так и макроприменение, а также объемное использование, которое используется на предприятиях с производством больших партий оборудования.

В случае микроприменения лазеры действуют как инструменты зачистки проводов при припаивании или приварке электронных соединений в виде клемм или проводов. Поскольку невозможно другими способами очистить небольшие провода от старой изоляции без риска повредить. Лазер способен убрать слой толщиной 1 микрометр или напыленное покрытие из серебра без касаний к медной части. Также его применяют в таких операциях:

1. Тонкие надрезы или разрезы.
2. Проделать отверстия в проводах при необходимости.
3. Насечки на небольших платах.

Что касается макроприменения, то лазеры оправданы при обработке дорогих изделий в виде монет, слитков, прочих важных предметов. Также технология применяется при производстве изделий из резины. Световой поток хорошо убирает налет с форм после большого количества заливок. Химическая чистка займет немало времени, при этом есть риск повредить поверхность.

Обратите внимание! Благодаря лазеру подобные последствия удаляются и сводятся к минимуму временные затраты на удаление коррозии. Лазерная обработка занимает 60 минут против 8 часов химическим методом. Кроме того, изделие не потребует демонтажа при работе, что гораздо удобнее по техническим причинам и исключит проблемы при еще одной сборке.

Крупный лазер против ржавчины долгое время применяются в сфере производства деталей для авиационной промышленности, космических и других летательных аппаратов. С 90-х годов большинство военных и гражданских самолетов чистят от краски и налета лазером, так как этого требует техническое обслуживание летательных аппаратов. Также мощные лазеры требуются для очищения ржавчины на железнодорожных вагонах, зданиях, корпусах кораблей и мостах.

Ремонт лазеров

Ремонт лазерного оборудования возможен исключительно на профессиональном уровне и при наличии уникального опыта. Даже наиболее качественная техника периодически требует ремонта. Чаще всего в сервисные центры обращаются по таким причинам:

• Прибор не получается включить.
• Не отзывается при изменениях параметров.
• Цифровой монитор не действует.
• Корпус усиленно нагревается.
• Нет активации лазера внешним источником звука.
• Причиной плохой работы стало механическое повреждение.

Обратите внимание! В Москве имеется много качественных сервисных центров, которые специализируются на ремонте лазерного оборудования любого уровня сложности. Они могут произвести оперативную диагностику прибора, составить смету на ремонт и выявить наиболее вероятные повреждения.

В наличии у них всегда можно найти подходящие запчасти, осуществляют доставку светового оборудования как для ремонта, так и возвращения к работе. Кроме того, квалифицированные работники проведут все необходимые консультации, а также посоветовать примерный план действий.

Длительное функционирование лазера зависит от того, насколько правильно подобраны настройки и как часто проводится профилактика. Важно смазывать подвижные части, заменять лампочки и другие элементы. Доверять ремонтные работы следует профессионалам с соответствующим опытом работы. Иначе, попытка экономии приведет к преждевременному выходу лазера из строя.

Лазерное оборудование требует внимательности и осторожности, в том числе нельзя касаться к нему ладонью, волосами и другими частями тела без защиты. Установка для лазерной очистки поверхности имеет много вариаций в зависимости от размеров, мощности, предназначения и других характеристик.

Также важно учитывать, для каких именно целей планируется использовать лазер. Он способен удалять ржавчину как с небольших, так и крупных по площади поверхностей. Именно лазерный способ удаления ржавчины считается самым эффективным, в том числе по временным затратам. Хороший лазер для удаления ржавчины будет прилично стоить, цена зависит от производителя. Правильный выбор устройства обеспечит эффективное удаление ржавчины с различных поверхностей и долгий период эксплуатации во всех условиях.

Устройство для лазерной очистки

Устраняет более 20 видов загрязнений

F-Clean

• Низкие эксплуатационные расходы
  (1-5 руб. за м 2 )
• Не повреждает поверхность
• Нет отходов и пыли
• Не требует расходных материалов
• Компактный и мобильный
• Обработка деталей сложной формы
  и труднодоступных мест

Хотите узнать об оборудовании подробнее?

Какие типы загрязнения удаляет?

• Нефтепродукты
• Ржавчина
• Адгезивные
  покрытия
• Гальванические
  покрытия
• Краска
• Окалина
• Нагар
• Органические
  загрязнения

Лазерная очистка существует с 80-х годов. В России о ней известно в основном большим промышленным компаниям. Данная технология широко применяется в следующих отраслях: нефтеперерабатывающая, автомобильная, аэрокосмическая, военная. Также технология очень востребована для очистки пресс-форм и объектов архитектуры и старины.

• Видео
• Фотографии

Сравнение с другими методами очистки

Метод очистки	Объем вторичных загрязнений	Расходные материалы	Очистка мелких и хрупких деталей	Без механических повреждений	Мобильность	Безопасно для окруж. среды	Минимальная спецодежда
Лазерный	Снижается	Нет
Пескоструйный	Растет	Песок + воздух
Химический	Растет	Реагенты
Механический	Не изменяется	Абразивы
Сухим льдом	Не изменяется	Лед + воздух
Водоструйный	Растет	Вода

Внешний вид, комплектация и характеристики

Ранец

Стойка

Сравнительная таблица моделей Ранец и Стойка

Параметры излученияМаксимальная средняя мощность50 Вт100 Вт200 Вт500 Вт1000 ВтЧастота повторения импульсов50-100 кГц100–200 кГц2–50 кГц2–50 кГц2–50 кГцЭнергия импульса1 мДж1 мДж10 мДж50 мДж100 мДжДлительность импульса100 нс100 нс100 нс100 нс100 нсДлина волны излучения1,07 мкм1,07 мкм1,07 мкм1,07 мкм1,07 мкмРежим работы лазераИмпульсныйИмпульсныйИмпульсныйИмпульсныйИмпульсный

Эксплуатационные характеристики

220-240B, 50 Гц

220-240B, 50 Гц

380-440В, 50 Гц

380-440В, 50 Гц

Скорость обработки	2 см²/с	4,5 см²/с	10 см²/с	30 см²/с	70 см²/с
Потребляемая мощность	0,7 кВт	0,9 кВт	1,5 кВт	2,8 кВт	4,5 кВт
Параметры сети	220-240B, 50 Гц
Тип охлаждения	Воздушный	Воздушный	Водяной	Водяной	Водяной
Ресурс работы	100 000 часов	100 000 часов	100 000 часов	100 000 часов	100 000 часов
Гарантийный срок	2 года	2 года	2 года	2 года	2 года

Услуга лазерной очистки

По всей России и СНГ

Оставьте заявку или позвоните по телефону 8 (495) 175-12-57. Расскажите о типе загрязнения, насколько высока степень загрязнения и какого размера очищаемая поверхность.

В течение суток наш менеджер предоставит вам стоимость и сроки.

Преимущества оборудования
для лазерной очистки

Бесконтактная
очистка

Без применения механического воздействия, способного повредить поверхность.

Высокая точность
обработки

Возможность обработки неровных поверхностей, труднодоступных мест и локальных участков.

Безопасная и чистая
обработка

Без использования химических реагентов. Отсутствуют побочные загрязнения в виде пыли, песка и подобного.

Удобный
и компактный

Благодаря невысокому весу и удобной конструкции с использованием справиться один человек.

Ресурс более
100 000 часов

Это более 30 лет службы, при использовании по 8 часов 5 дней в неделю.

Недорогой
в эксплуатации

Не требует расходных материалов и обладает низким потреблением электроэнергии.

Прост
в использовании

Обучение занимает не больше 2-х часов и не требует особых навыков.

Высокая
мобильность

Комплектации со встроенными аккумуляторами позволяют работать без подключения к сети.

Как это работает?

• Подключаем систему лазерной очистки к питанию
• Выбираем параметры и мощность обработки
• Очищаем поверхность от загрязнений

Демонстрация

По всей России и СНГ

в нашем демо-зале

В реальных условиях

У вас на предприятии. Сможете наглядно оценить, как будет происходить очистка ваших узлов, деталей и прочих объектов.

10 лет опыта в разработке лазерного оборудования

Собственное
производство в России

Лазерная установка F-Clean является нашей разработкой. Для сборки мы используем только качественные комплектующие и материалы, а также контролируем производство
на всех этапах.

Используем лазерные излучатели компании IPG — лидера в данной области.

Техническое
обслуживание

При необходимости мы самостоятельно и оперативно произведем ремонт с выездом в любую точку России. Поломки случаются крайне редко. Все необходимые комплектующие есть у нас на складе.

Даже по завершению гарантийного срока ремонт обходится недорого.

Доставка

Бесплатно по всей России до места назначения.

Обучение

F-Clean прост и неприхотлив
в эксплуатации, краткий видео-инструктаж позволит любому из ваших сотрудников освоить его за 1-2 часа.

Оплата

Безналичные и наличные расчеты или
лизинг от банков-партнеров.

Свяжитесь с нами и получите ответы
на все ваши вопросы

Москва, ул. Малая Андроньевская, д. 20/8, стр. 1-1А

Pokkels © Все права защищены

калькулятор

Заполните поля и мы произведем онлайн-расчет

Ориентировочная стоимость: 2 970 руб.

Мощность оборудования: 300 Вт

Срок очистки: 45-55 минут

Оставьте контакты для получения цен на оборудование

Вышлем всю информацию в течение рабочего дня

Оставьте контакты для получения цены на услугу лазерной очистки

Вышлем всю информацию в течение рабочего дня

Лазерная зачистка металла

Лазерная очистка поверхности

В то время, как лазерная сварка, прошивка отверстий и резка известны уже многие годы, технология лазерной очистки все еще считается нишевой. Она долгое время не применялась в промышленности, несмотря на возможность удаления большей части органических загрязнений.

Сегодня широкий спектр систем на основе импульсных лазеров находит свое применение для очистки или удаления покрытий. Лазерное оборудование применяется для удаления слоя краски с деликатных поверхностей, снятия изоляции с проводов, отчистки поверхности, удаления остатков вулканизации резины на пресс-формах для покрышек и пр. Все эти операции в том или ином роде могут быть отнесены к «очистке».

Почему лазерное излучение?

Развитие лазерной очистки произошло под влиянием потребности в неабразивной и безопасной очистке, способной заменить использование химических растворителей и механических абразивных систем.

Одной из ключевых проблем, характеризующих большинство традиционных методов очистки, является повреждение подложки и негативное влияние на окружающую среду. Абразивная очистка повреждает деликатные поверхности и сопровождается большими объемами загрязнения. Использованию же химических растворителей сопутствуют жидкие отходы и потенциально опасные испарения. Подобные проблемы и привели к созданию первых чистящих лазерных систем.

К преимуществам лазерной очистки поверхности относятся следующие:

1. бесконтактный / неабразивный процесс;
2. отсутствие химических растворителей или частиц абразива;
3. снижение объемов загрязнений;
4. возможность автоматизации;
5. безопасность.

Тип процесса	Взаимодействие с основой	Безопасность и экология	Автоматизация
Химические растворители	Не повреждает	Большой объем загрязнений (опасные расстворители), тре­бующий специальной утилизации. Оператору требуются средства защиты.	Низкая — Средняя
Пескоструйная обработка	Высокая абразивность, не подходит для очистки деликатных поверхностей	Большой объем загрязнений (песок, пластиковые гранулы и т.п.).	Средняя — Высокая
Очистка сухим льдом	Неэффективна для очистки деликатных поверхностей	Очень шумная. Опасные испарения.	Низкая. Ручная обработка.
Лазерная очистка	Не повреждает	Низкий объем выбросов (только удаляемый материал)	Высокая

Как работает лазерная очистка поверхности

Практически все технологии лазерной очистки основываются на импульсном лазерном излучении, при этом значения выходной мощности, длины волны излучения и параметров самого импульса могут значительно отличаться.

Сверхкороткие импульсы (порядка нано- – микросекунд) с мощностью в несколько миллионов Ватт направляется на очищаемую поверхность. Воздействующая энергия приводит к взрыву загрязнения, часть которого испаряется, а остатки рассеиваются в виде пыли, и могут быть удалены системой фильтрации. Этот процесс повторяется до достижения необходимой глубины снятия. Лазерное излучение поглощается органическими материалами, такими как краска, изоляция или резина. Металлические поверхности, такие как формообразующая для покрышки или медная жила, отражают лазерное излучение. В результате на подложку не оказывается механического, химического или теплового воздействия.

Глубина абляции может контролироваться с точностью до 5-10 мкм, что делает возможным выборочное удаление покрытий. Это особенно важно, если необходимо удалить только часть из многослойной окраски, удалив верхний слой, без повреждения подложки.

Существует целый ряд импульсных лазеров на YAG:Nd, CO₂ и диодные. Для очистки поверхности доказывают свою эффективность CO₂-TEA лазеры, и до сегодняшнего дня большинство установок по лазерной очистки строится на их основе*.

Применение и экономика

В технологии лазерной очистки можно различить микро-, макро- и крупно-масштабные применения. Что касается стоимости вложений, то они напрямую зависят от требуемой мощности лазера, определяющей, как быстро необходимо производить очистку и каков объем удаляемого материала.

В электронной индустрии существует потребность в зачистке проводов для проведения приварки или припайки разъемов, клемм или соединителей. Так, изоляция на тонких проводах, таких как плоские, может эффективно удаляться, без повреждения медного проводника. В отличие от механической зачистки, лазер способен удалять изоляцию толщиной от 1 мкм или серебряное покрытие проводника, без воздействия на слой с антикоррозийной защитой. Лазерные установки позволяют выполнять тонкие надрезы и формировать окна на тонких проводах, печатных платах и подобных компонентах с большей точностью и гибкостью, чем механические способы.

На автомобильные тормозные системы или системы охлаждения наносят полиамидные покрытия, защищающие их от износа и коррозии. Для установки выводов необходимо зачищать покрытие на концах трубок. Лазерные системы способны успешно удалять покрытие без повреждения мягкой алюминиевой сердцевины.

Для таких применений бюджет систем начинается от $ 150 000, а производительность системы может достигать скоростей в одно изделие за несколько секунд, в зависимости от удаляемого материала.

При производстве изделий из резины и при производстве покрышек возникает потребность в очистке форм после того, как форма выполнит несколько сотен изделий. Пресс-формы, в которых происходит остывание, необходимо демонтировать и очищать при помощи механических установок или химических растворителей. Процесс отнимает много времени, а также может повредить дорогую оснастку. Очистка формы для покрышки типового пассажирского автомобиля занимает около восьми машинных часов, и примерно столько же времени уходит на сопутствующие работы. Применение лазера позволяет очищать формы без демонтажа, непосредственно на рабочем станке, при этом, без возможных повреждений. Мобильная лазерная установка способна за 45–60 минут очистить пресс-форму для покрышки, площадь которой составляет немногим меньше 1 м 2 .

Подобные системы используют пять из десяти крупнейших производителей автопокрышек, каждому из которых такая установка обошлась в $500 000.

В качестве других примеров макро–применений, в том числе мобильных, можно привести удаление краски с аэрокосмических приборов, деталей автомобилей и т.п.

С начала 1990-х коммерческие и военные самолеты должны регулярно очищаться от краски для проведения D-check проверок и работ по обслуживанию. С увеличением законодательных запретов на применение химических растворителей лазерные технологии могут предложить потенциальную замену. Вместе с этим, лазерная очистка разрабатывается для удаления красок на основе свинца с мостов и корпусов кораблей.

Многочисленные научно-исследовательские проекты совместно с промышленниками и при финансовой поддержке государственных институтов дали неоднозначные результаты. На сегодняшний день лишь небольшое число промышленных лазерных систем используются для снятия краски с деталей самолетов и вертолетов, что доказывает потенциал данной технологии. При этом, шагов к полной зачистке воздушных судов, железнодорожных вагонов или зданий от краски не было сделано до сих пор.

Применяемые в автоматизированных линиях на базе многокиловаттных лазеров решения обходятся в $1 – 2 млн., позволяя очищать 10 – 20 м 2 /час. Существует также возможность повысить производительность.

Оборудование для лазерной очистки

Из-за многообразия задач и деталей установки по лазерной очистке редко бывают оборудованием «со склада». Ключевым в подобных системах является принцип перемещения луча по детали. В некоторых решениях луч сканируется по поверхности (так например, при очистке пресс-форм, снятии краски), в то время как в других луч остается неподвижным, над перемещающейся деталью (удаление изоляции проводов).

Подготовлено по материалам:
JÖrg Jetter – Laser surface cleaning [ILS]

* Прим. переводчика: Оригинальная статья была опубликована в [ILS] в 2002 году и отражает ситуацию на тот момент времени.

Мобильная установка для
лазерной очистки поверхности

Будущее наступило: удаляем ржавчину лазером

При долгом контакте стали с влагой или воздухом на поверхности формируется слой окиси железа. Изделие при этом теряет внешнюю привлекательность, но это не единственное неприятное последствие. В будущем металл начнет ускоренно ржаветь, в результате чего предмет может утратить основные функции. Лазер для удаления ржавчины – современный метод очистки металлических поверхностей, ставший более эффективной альтернативой химическим способам остановки коррозии.

Технология лазерной очистки

Для того, чтобы провести лазерную зачистку металла от ржавчины, нужен специальный аппарат, фокусирующий мощный световой поток. Принцип работы устройства заключается в способности чистого металла отражать лазерное излучение, когда вещества с более сложным составом его поглощают. В результате слой ржавчины, который включает смесь трех оксидов железа, пленок гидроксидов и разных загрязнений, начинает накапливать энергию, нагреваться и слущиваться с основания. Если мощность лазерного оборудования высока, то налет плавится и испаряется.

Лазерная абляция

Чаще всего лазерная очистка металла от ржавчины производится при помощи абляции – импульсного излучения, вызывающего испарение оксидной пленки. Последняя «приподнимается» над поверхностью в форме плазменного облачка, затем рассасывается. Абляция происходит на границе двух фаз: газообразной и конденсированной – и начинается благодаря резкому перепаду температур (оборудование способно разогреть основание до +16500 градусов).

Порядок работы прибора таков:

1. Сканирование (диагностика). Лазер определяет глубину обработки при помощи кратковременного импульса, издаваемого рабочей головкой.
2. Основной этап. В автоматическом режиме выбирается мощность, осуществляется полное снятие ржавчины.

Десорбция

Под десорбцией понимают условно более мягкое воздействие на ржавчину фотонным пучком, которое вызывает отделение поверхностного слоя в форме чешуек. Для таких установок характерна малая мощность, приводящая к нагреву без фазовых превращений. Обычно для достижения нужного эффекта при толщине оксидной пленки 50-75 микрон плотность тепловой энергии не должна быть меньше 106 Вт/кв. см, диаметр ионно-фотонного пучка – до 100 микрон.

Кроме нагрева, ускоряет достижение результата наличие ударной силы испускаемого светового пучка. Лазерную десорбцию благодаря щадящему влиянию на металлы можно применять на изделиях с:

• декоративной отделкой;
• рифлением;
• различными пазами, отверстиями;
• сложными деталями.

Оборудование для лазерной очистки

Все механизмы для лазерной чистки металла максимально автоматизированы, при этом усилия со стороны человека сокращены до минимума. Лазерные станки различаются по мощности, типу конструкции, размерам, некоторые из них оборудованы камерой с дистанционным управлением, которая подсоединена к компьютеру. Для обработки крупных агрегатов лазерные установки оснащаются длинными кабелями (от 50 метров).

По мощности устройства могут быть такими:

• для небольших площадей – 12-20 Вт (лазер малого размера на аккумуляторах);
• для средних площадей – 100-400 Вт (портативные системы компактного размера);
• мощные установки – до 1000 Вт (переносные и стационарные устройства).

Как правило, подобные инструменты могут работать против ржавчины или для иных целей без замены рабочей головки в течение 100000 часов. После деталь нужно заменить, чтобы и дальше эксплуатировать устройство. Для человека лазерные установки безопасны, они оборудованы специальной защитой от выхода луча за габариты заготовки.

Преимущества способа

В качестве удалителя ржавчины лазер применяется повсеместно, как на крупных промышленных предприятиях, так и в небольших автосервисах. С помощью небольших маломощных аккумуляторных агрегатов вполне можно провести очищение металла от элементов коррозии своими руками в обычном гараже. Прочие преимущества лазерного метода по сравнению с использованием очистителей, преобразователей и механического способа чистки таковы:

• отсутствие вредных выделений, безопасность;
• отсутствие контакта человека с обрабатываемой поверхностью;
• высочайшее качество и точность чистки;
• бесшумность даже самых мощных установок;
• большая скорость обработки поверхностей;
• легкость настройки и регулировки аппарата;
• автоматическое отключение лазерного излучателя после завершения процесса;
• возможность работать со многими металлами и сплавами;
• отсутствие необходимости в расходных материалах;
• отсутствие опасности повреждения материала, равномерность снятого слоя.

Сфера использования

Лазер имеет широкую область применения, при этом в ней различают микро-, макрозоны и крупномасштабную эксплуатацию. Затраты на проведение обработок тоже будут разными, ведь они зависят от того, сколько стоит сама установка, от ее мощности, объема работ и их сложности.

Микроприменение

Данная сфера использования подразумевает проведение зачистки проводов при припарке, приваривании различных электронных соединений – клемм, разъемов. Иным способом, кроме лазерного, практически невозможно сделать очищение мелких плоских проводов от старой изоляции без их повреждения. Световой луч уберет слой изоляции толщиной меньше 1 мкм или напыленное серебряное покрытие, при этом не касаясь медной составляющей. Кроме того, в сфере электроники лазер применяется для выполнения:

• тонких надрезов;
• отверстий в проводах;
• насечек на платах.

При необходимости с помощью лазерных установок можно убрать полиамидное покрытие с тормозных или охладительных систем, что требуется при зачистке концов соединяемых трубок. Лазерная методика позволит произвести эту сложную операцию без повреждения алюминиевой сердцевины.

Макроприменение

Лазерная очистка металла – недешевый метод, но он полностью оправдан при необходимости в обработке дорогостоящих изделий: украшений, монет, слитков, ценных предметов. Эта технология находит применение и в сфере производства на заводах резинотехнических изделий: световой луч эффективно убирает налет с форм для покрышек после сотен заливок. Если чистить пресс-формы химическим методом, процесс займет много времени, а поверхность дорогостоящего изделия может быть повреждена.

Лазер предотвращает подобные последствия и минимизирует временные затраты на удаление элементов коррозии. Время лазерной обработки формы не превышает 60 минут по сравнению с 8 часами, которые требует химический метод. Также изделие не нужно будет демонтировать перед работой, что намного удобнее технически и исключает проблемы при повторной сборке.

Крупномасштабное использование

Лазерное очищение от ржавчины практикуется в сфере производства комплектующих для самолетов, космических аппаратов и т .д. Еще с 90-х годов многие военные и пассажирские самолеты чистят от краски, налета в рамках техобслуживания при помощи лазера. Такими установками пользуются для снятия старых свинцовых красок с корпусов кораблей, мостов, иных крупногабаритных сооружений, железнодорожных вагонов, зданий.

Какие модели лазеров выпускаются?

Самыми популярными на рынке считаются аппараты компании Clean Laser (Германия), которая выпускает большую линейку лазерного оборудования. Наиболее востребованным считается компактный «рюкзачный» лазер, состоящий из 3-х отдельных модулей, которые соединены оптоволоконным кабелем:

• ранца с источником питания;
• лазерной головки;
• прибора видеонаблюдения.

При включении установки происходит сканирование поверхности, выявляется глубина ржавчины, и только затем на область загрязнения направляется лазерный поток полной мощности. Остатки разрушенных элементов ржавчины, которые отсоединились от металла, уносятся в особую емкость. Процесс завершается в автоматическом режиме, когда поверхность изделия станет полностью свободной, и направляемый на нее поток света будет отражаться.

Небольшие аккумуляторные аппараты малой мощности очень популярны у археологов, любителей антиквариата, поскольку позволяют снять налет загрязнения даже с деликатных, ценных предметов. Агрегаты средних размеров мощностью до 400 Вт на вид напоминают компрессоры и обычно используются в автомастерских, на небольших производствах. Габаритные, мощные установки имеют крупномасштабное значение и стоят сотни тысяч долларов.

Китайские лазеры

Изделия китайского производства тоже пользуются спросом на рынке, ведь их цена обычно дешевле, чем у европейских установок. Например, аппарат LY CL 100 применяется для очищения металлических изделий от ржавчины, имеет мощность 100 Вт, эксплуатируется без смены головки в течение 50000 часов. Вот прочие характеристики прибора:

• частота повторов – 1,2-25 КГц;
• скорость работы – 7000 мм/сек;
• линейная скорость – 70 м/мин;
• длина волны – 1064 Нм;
• вес установки – 70 кг.

Подобные мобильные устройства могут использоваться для очищения кузова авто, удаления краски или зачистки проржавевших участков. Применение лазера считается эффективным и безопасным способом обновления деталей, помогает продлить срок их жизни и серьезно сэкономить на покупке новых.