La limpieza industrial con láser es el proceso de disparar un rayo láser sobre una superficie sólida para eliminar la sustancia no deseada. Dado que el precio de la fuente láser de fibra ha caído drásticamente en los últimos años, los limpiadores láser satisfacen cada vez más demandas del mercado y perspectivas aplicadas, como la limpieza de procesos de moldeo por inyección, la eliminación de películas delgadas o superficies como aceite y grasa, y muchos más. En este artículo, cubriremos los siguientes temas:
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¿Qué es la limpieza láser?
Tradicionalmente, para eliminar óxido, pintura, óxido y otros contaminantes de la superficie del metal, se puede aplicar una limpieza mecánica, una limpieza química o una limpieza ultrasónica. La aplicación de estos métodos es muy limitada en términos de entorno y requisitos de alta precisión.
En los años 80, los científicos descubrieron que al iluminar la superficie oxidada del metal con energía láser altamente concentrada, la sustancia irradiada sufre una serie de reacciones físicas y químicas complejas como vibración, fusión, sublimación y combustión. Como resultado, los contaminantes se eliminan de la superficie del material. Esta forma sencilla pero eficaz de limpieza es la limpieza con láser, que poco a poco ha sustituido a los métodos de limpieza tradicionales en muchos campos con muchas ventajas propias, mostrando amplias perspectivas de futuro.
¿Cómo funcionan los limpiadores láser?
Los limpiadores láser se componen de cuatro partes: elfuente de láser de fibra (láser continuo o de pulso), tablero de control, pistola láser de mano y enfriador de agua a temperatura constante. El tablero de control de limpieza láser actúa como el cerebro de toda la máquina y da órdenes al generador de láser de fibra y a la pistola láser de mano.
El generador de láser de fibra produce luz láser altamente concentrada que pasa a través del medio de conducción Fibra hasta la pistola láser de mano. El galvanómetro de escaneo, ya sea uniaxial o biaxial, montado dentro de la pistola láser refleja la energía luminosa hacia la capa de suciedad de la pieza de trabajo. Con una combinación de reacciones físicas y químicas, el óxido, la pintura, la suciedad grasosa, la capa de revestimiento y otros contaminantes se eliminan fácilmente.
Entremos en más detalles sobre este proceso. Las complejas reacciones involucradas con el uso devibración del pulso láser, la expansión térmicade partículas irradiadas,fotodescomposición molecularcambio de fase, osu acción combinadapara superar la fuerza de unión entre la suciedad y la superficie de la pieza de trabajo. El material objetivo (la capa superficial a eliminar) se calienta rápidamente absorbiendo la energía del rayo láser y cumple con los requisitos de sublimación para que la suciedad de la superficie desaparezca para lograr el resultado de limpieza. Debido a eso, la superficie del sustrato absorbe CERO energía, o muy poca energía, la luz del láser de fibra no la dañará en absoluto.
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Tres reacciones de la limpieza con láser
1. Sublimación
La composición química del material base y el contaminante es diferente, al igual que la tasa de absorción del láser. El sustrato base refleja más del 95% de la luz láser sin ningún daño, mientras que el contaminante absorbe la mayor parte de la energía láser y alcanza la temperatura de sublimación.
2. Expansión térmica
Las partículas contaminantes absorben la energía térmica y se expanden rápidamente hasta el punto de explotar. El impacto de la explosión supera la fuerza de adhesión (la fuerza de atracción entre diferentes sustancias), y así las partículas contaminantes se desprenden de la superficie del metal. Debido a que el tiempo de irradiación del láser es muy corto, puede producir instantáneamente una gran aceleración de la fuerza de impacto explosivo, suficiente para proporcionar suficiente aceleración de partículas finas para moverse desde la adhesión del material base.
3. Vibración del pulso láser
El ancho del pulso del rayo láser es relativamente estrecho, por lo que la acción repetida del pulso creará una vibración ultrasónica para limpiar la pieza de trabajo y la onda de choque romperá las partículas contaminantes.
Ventajas de la máquina de limpieza láser de fibra
Debido a que la limpieza con láser no requiere solventes químicos ni otros consumibles, es respetuosa con el medio ambiente, segura de operar y tiene muchas ventajas:
✔El polvo Solider es principalmente el residuo después de la limpieza, tiene un volumen pequeño y es fácil de recolectar y reciclar.
✔El humo y las cenizas generados por el láser de fibra son fáciles de expulsar mediante el extractor de humos y no son perjudiciales para la salud humana.
✔Limpieza sin contacto, sin medios residuales, sin contaminación secundaria
✔Solo limpiar el objetivo (óxido, aceite, pintura, revestimiento) no dañará la superficie del sustrato.
✔La electricidad es el único consumo, bajo costo de funcionamiento y costo de mantenimiento.
✔Adecuado para superficies de difícil acceso y estructuras complejas de artefactos
✔El robot de limpieza láser automático es opcional y reemplaza el artificial.
Para eliminar contaminantes como óxido, moho, pintura, etiquetas de papel, polímeros, plástico o cualquier otro material de superficie, los métodos tradicionales (granallado y grabado químico) requieren un manejo y eliminación especializados de los medios y pueden ser increíblemente peligrosos para el medio ambiente y los operadores. a veces. La siguiente tabla enumera las diferencias entre la limpieza con láser y otros métodos de limpieza industrial.
| Limpieza láser | Limpieza química | Pulido mecánico | Limpieza con hielo seco | Limpieza ultrasónica | |
| Método de limpieza | Láser, sin contacto | Disolvente químico, contacto directo | Papel abrasivo, contacto directo | Hielo seco, sin contacto | Detergente, contacto directo |
| Daños materiales | No | Sí, pero rara vez | Sí | No | No |
| Eficiencia de limpieza | Alto | Bajo | Bajo | Moderado | Moderado |
| Consumo | Electricidad | Solvente químico | Papel abrasivo/rueda abrasiva | Hielo seco | Detergente Solvente |
| Resultado de limpieza | impecable | regular | regular | excelente | excelente |
| Daño ambiental | Respetuoso con el medio ambiente | contaminado | contaminado | Respetuoso con el medio ambiente | Respetuoso con el medio ambiente |
| Operación | Sencillo y fácil de aprender. | Procedimiento complicado, se requiere un operador capacitado | Se requiere operador calificado | Sencillo y fácil de aprender. | Sencillo y fácil de aprender. |
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Hora de publicación: 08-jul-2022