Bei der industriellen Laserreinigung wird ein Laserstrahl auf eine feste Oberfläche geschossen, um unerwünschte Substanzen zu entfernen. Da der Preis der Faserlaserquelle in den letzten Laserjahren dramatisch gesunken ist, erfüllen die Laserreiniger immer breitere Marktanforderungen und Anwendungsperspektiven, wie z. B. die Reinigung von Spritzgussprozessen, die Entfernung dünner Filme oder Oberflächen wie Öl und Fett usw viele mehr. In diesem Artikel werden wir die folgenden Themen behandeln:
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Was ist Laserreinigung?
Um Rost, Farbe, Oxid und andere Verunreinigungen von der Metalloberfläche zu entfernen, kann traditionell eine mechanische Reinigung, eine chemische Reinigung oder eine Ultraschallreinigung eingesetzt werden. Die Anwendung dieser Methoden ist hinsichtlich der Umgebung und der hohen Präzisionsanforderungen sehr begrenzt.
In den 80er Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass bei der Beleuchtung der verrosteten Metalloberfläche mit hochkonzentrierter Laserenergie die bestrahlte Substanz eine Reihe komplexer physikalischer und chemischer Reaktionen wie Vibration, Schmelzen, Sublimation und Verbrennung durchläuft. Dadurch werden die Verunreinigungen von der Materialoberfläche gelöst. Diese einfache, aber effiziente Art der Reinigung ist die Laserreinigung, die in vielen Bereichen nach und nach die herkömmlichen Reinigungsmethoden ersetzt hat und viele eigene Vorteile bietet, die große Zukunftsaussichten aufweisen.
Wie funktionieren Laserreiniger?
Die Laserreiniger bestehen aus vier Teilen: demFaserlaserquelle (Dauer- oder Impulslaser), Steuerplatine, Handlaserpistole und Wasserkühler mit konstanter Temperatur. Die Steuerplatine für die Laserreinigung fungiert als Gehirn der gesamten Maschine und gibt den Befehl an den Faserlasergenerator und die Handlaserpistole.
Der Faserlasergenerator erzeugt hochkonzentriertes Laserlicht, das durch das Leitungsmedium Faser zur handgehaltenen Laserpistole geleitet wird. Das in der Laserpistole montierte einachsige oder zweiachsige Scan-Galvanometer reflektiert die Lichtenergie auf die Schmutzschicht des Werkstücks. Durch eine Kombination physikalischer und chemischer Reaktionen werden Rost, Farbe, fettiger Schmutz, Beschichtungsschichten und andere Verunreinigungen problemlos entfernt.
Lassen Sie uns näher auf diesen Prozess eingehen. Die komplexen Reaktionen, die mit der Verwendung von verbunden sindLaserpulsvibration, die thermische Ausdehnungvon bestrahlten Partikeln,molekulare PhotozersetzungPhasenwechsel, oderihre gemeinsame Aktionum die Bindungskraft zwischen Schmutz und Werkstückoberfläche zu überwinden. Das Zielmaterial (die zu entfernende Oberflächenschicht) wird durch Absorption der Energie des Laserstrahls schnell erhitzt und erfüllt die Anforderungen der Sublimation, sodass der Schmutz von der Oberfläche verschwindet und das Reinigungsergebnis erzielt wird. Aus diesem Grund absorbiert die Substratoberfläche NULL oder nur sehr wenig Energie und wird durch das Faserlaserlicht überhaupt nicht beschädigt.
Erfahren Sie mehr über den Aufbau und das Prinzip des handgehaltenen Laserreinigers
Drei Reaktionen der Laserreinigung
1. Sublimation
Die chemische Zusammensetzung des Grundmaterials und der Verunreinigung ist unterschiedlich, ebenso die Absorptionsrate des Lasers. Das Grundsubstrat reflektiert mehr als 95 % des Laserlichts ohne Schaden zu nehmen, während die Verunreinigung den Großteil der Laserenergie absorbiert und die Temperatur der Sublimation erreicht.
2. Wärmeausdehnung
Die Schadstoffpartikel absorbieren die Wärmeenergie und dehnen sich schnell aus, bis sie platzen. Durch die Wucht der Explosion wird die Adhäsionskraft (Anziehungskraft zwischen verschiedenen Stoffen) überwunden und so werden die Schadstoffpartikel von der Metalloberfläche abgelöst. Da die Laserbestrahlungszeit sehr kurz ist, kann sofort eine große Beschleunigung der explosiven Aufprallkraft erzeugt werden, die ausreicht, um eine ausreichende Beschleunigung feiner Partikel zu gewährleisten, um sich von der Haftung des Grundmaterials zu lösen.
3. Laserpulsvibration
Die Impulsbreite des Laserstrahls ist relativ schmal, so dass die wiederholte Wirkung des Impulses Ultraschallvibrationen erzeugt, um das Werkstück zu reinigen, und die Stoßwelle die Schadstoffpartikel zertrümmert.
Vorteile der Faserlaser-Reinigungsmaschine
Da für die Laserreinigung keine chemischen Lösungsmittel oder andere Verbrauchsmaterialien erforderlich sind, ist sie umweltfreundlich, sicher in der Anwendung und bietet viele Vorteile:
✔Feststoffpulver ist hauptsächlich der Abfall nach der Reinigung, hat ein geringes Volumen und lässt sich leicht sammeln und recyceln
✔Rauch und Asche, die durch den Faserlaser erzeugt werden, können durch den Rauchabsauger leicht abgesaugt werden und stellen keine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar
✔Berührungslose Reinigung, keine Medienreste, keine Sekundärverschmutzung
✔Nur das Reinigen des Zielobjekts (Rost, Öl, Farbe, Beschichtung) beschädigt die Substratoberfläche nicht
✔Strom ist der einzige Verbrauch, niedrige Betriebskosten und Wartungskosten
✔Geeignet für schwer zugängliche Oberflächen und komplexe Artefaktstrukturen
✔Ein automatischer Laser-Reinigungsroboter ist optional und ersetzt den künstlichen
Um Verunreinigungen wie Rost, Schimmel, Farbe, Papieretiketten, Polymere, Kunststoffe oder andere Oberflächenmaterialien zu entfernen, erfordern herkömmliche Methoden – Medienstrahlen und chemisches Ätzen – eine spezielle Handhabung und Entsorgung der Medien und können für die Umwelt und die Bediener äußerst gefährlich sein Manchmal. In der folgenden Tabelle sind die Unterschiede zwischen der Laserreinigung und anderen industriellen Reinigungsmethoden aufgeführt
| Laserreinigung | Chemische Reinigung | Mechanisches Polieren | Trockeneisreinigung | Ultraschallreinigung | |
| Reinigungsmethode | Laser, berührungslos | Chemisches Lösungsmittel, direkter Kontakt | Schleifpapier, direkter Kontakt | Trockeneis, berührungslos | Reinigungsmittel, Direktkontakt |
| Sachschaden | No | Ja, aber selten | Ja | No | No |
| Reinigungseffizienz | Hoch | Niedrig | Niedrig | Mäßig | Mäßig |
| Verbrauch | Strom | Chemisches Lösungsmittel | Schleifpapier/Schleifrad | Trockeneis | Lösungsmittelwaschmittel |
| Reinigungsergebnis | Makellosigkeit | regulär | regulär | exzellent | exzellent |
| Umweltschäden | Umweltfreundlich | Verschmutzt | Verschmutzt | Umweltfreundlich | Umweltfreundlich |
| Betrieb | Einfach und leicht zu erlernen | Kompliziertes Verfahren, erfahrener Bediener erforderlich | Fachkundiger Bediener erforderlich | Einfach und leicht zu erlernen | Einfach und leicht zu erlernen |
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.07.2022