Le nettoyage laser industriel consiste à projeter un faisceau laser sur une surface solide afin de la nettoyer et d'éliminer les substances indésirables. Grâce à la baisse spectaculaire du prix des sources laser à fibre ces dernières années, les nettoyeurs laser, conçus pour un nettoyage efficace, répondent à une demande croissante et trouvent de nombreuses applications, notamment le nettoyage des procédés de moulage par injection, l'élimination de films minces ou de surfaces comme l'huile et la graisse, et bien d'autres. Cet article abordera les points suivants :
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Qu'est-ce que le nettoyage laser ?
Traditionnellement, pour éliminer la rouille, la peinture, l'oxyde et autres contaminants des surfaces métalliques, on peut recourir au nettoyage mécanique, chimique ou ultrasonique. L'application de ces méthodes est toutefois très limitée en raison des contraintes environnementales et des exigences de haute précision.
Procédé de nettoyage laser.
Dans les années 80, des scientifiques ont découvert que l'illumination d'une surface métallique rouillée par un faisceau laser de haute énergie provoque une série de réactions physico-chimiques complexes, telles que la vibration, la fusion, la sublimation et la combustion. Ce procédé permet d'éliminer les contaminants de la surface du matériau. Ce procédé de nettoyage, simple mais efficace, est le nettoyage laser, qui a progressivement remplacé les méthodes traditionnelles dans de nombreux domaines grâce à ses nombreux avantages et à ses perspectives d'avenir prometteuses.
Comment fonctionnent les nettoyeurs laser ?
Machine de nettoyage laser
Les nettoyeurs laser sont composés de quatre parties :source laser à fibre (laser continu ou pulsé), carte de commande, pistolet laser portatif et refroidisseur d'eau à température constanteLa carte de commande du nettoyage laser fait office de cerveau de l'ensemble de la machine et donne les instructions au générateur laser à fibre et au pistolet laser portatif.
Le générateur laser à fibre produit une lumière laser de haute concentration qui est acheminée par la fibre optique jusqu'au pistolet laser portatif. Le galvanomètre à balayage, uniaxial ou biaxial, intégré au pistolet laser, réfléchit l'énergie lumineuse vers la couche de saleté de la pièce à traiter. Grâce à une combinaison de réactions physiques et chimiques, la rouille, la peinture, les graisses, les revêtements et autres contaminants sont facilement éliminés.
Examinons ce processus plus en détail. Les réactions complexes liées à l'utilisation deVibration par impulsion laser, la dilatation thermiquede particules irradiées,photodécomposition moléculairechangement de phase, ouleur action combinéePour vaincre l'adhérence entre la saleté et la surface de la pièce, le matériau cible (la couche superficielle à éliminer) est chauffé rapidement par absorption de l'énergie du faisceau laser. Ce procédé permet la sublimation et le détachement de la saleté, assurant ainsi un nettoyage efficace. De ce fait, la surface du substrat n'absorbe aucune énergie, ou très peu, et le faisceau laser à fibre ne l'endommage absolument pas.
Apprenez-en davantage sur la structure et le principe du nettoyeur laser portatif
Trois réactions du nettoyage laser
1. Sublimation
La composition chimique du matériau de base et du contaminant est différente, de même que leur taux d'absorption du laser. Le substrat de base réfléchit plus de 95 % de la lumière laser sans être endommagé, tandis que le contaminant absorbe la majeure partie de l'énergie laser et atteint sa température de sublimation.
Schéma du mécanisme de nettoyage laser
2. Dilatation thermique
Les particules polluantes absorbent l'énergie thermique et se dilatent rapidement jusqu'à éclater. L'impact de l'explosion surmonte la force d'adhésion (force d'attraction entre différentes substances), et les particules polluantes se détachent ainsi de la surface du métal. Grâce à la très courte durée d'irradiation laser, l'accélération de l'impact est instantanée et considérable, suffisante pour détacher les fines particules du matériau de base.
Diagramme d'interaction des forces de nettoyage laser pulsé
3. Vibration par impulsion laser
La largeur d'impulsion du faisceau laser étant relativement étroite, l'action répétée de l'impulsion créera une vibration ultrasonique qui nettoiera la pièce, et l'onde de choc brisera les particules polluantes.
Mécanisme de nettoyage par faisceau laser pulsé
Avantages de la machine de nettoyage au laser à fibre
Le nettoyage laser ne nécessitant aucun solvant chimique ni autre consommable, il est respectueux de l'environnement, sûr à utiliser et présente de nombreux avantages :
✔La poudre de soldat est principalement un déchet issu du nettoyage, de faible volume, et facile à collecter et à recycler.
✔La fumée et les cendres générées par le laser à fibre sont facilement évacuées par l'extracteur de fumées et ne présentent aucun danger pour la santé humaine.
✔Nettoyage sans contact, sans résidus, sans pollution secondaire
✔Le simple nettoyage de la cible (rouille, huile, peinture, revêtement) n'endommagera pas la surface du substrat.
✔L'électricité est la seule source de consommation, avec des coûts d'exploitation et d'entretien faibles.
✔Adapté aux surfaces difficiles d'accès et aux structures d'artefacts complexes
✔Le robot de nettoyage laser automatique est en option, remplaçant l'intervention humaine
Pour éliminer les contaminants tels que la rouille, les moisissures, la peinture, les étiquettes en papier, les polymères, le plastique ou tout autre matériau de surface, les méthodes traditionnelles – sablage et gravure chimique – nécessitent une manipulation et une élimination spécialisées des abrasifs et peuvent parfois s'avérer extrêmement dangereuses pour l'environnement et les opérateurs. Le tableau ci-dessous répertorie les différences entre le nettoyage laser et les autres méthodes de nettoyage industriel.
| Nettoyage laser | Nettoyage chimique | Polissage mécanique | Nettoyage à la glace sèche | Nettoyage par ultrasons | |
| Méthode de nettoyage | Laser sans contact | Solvant chimique, contact direct | Papier abrasif, contact direct | Glace carbonique, sans contact | Détergent, contact direct |
| Dommages matériels | No | Oui, mais rarement | Oui | No | No |
| Efficacité de nettoyage | Haut | Faible | Faible | Modéré | Modéré |
| Consommation | Électricité | Solvant chimique | Papier abrasif / Meule abrasive | glace carbonique | Détergent solvant |
| Résultat du nettoyage | immaculée | régulier | régulier | excellent | excellent |
| Dommages environnementaux | Respectueux de l'environnement | Pollué | Pollué | Respectueux de l'environnement | Respectueux de l'environnement |
| Opération | Simple et facile à apprendre | Procédure complexe, opérateur qualifié requis | opérateur qualifié requis | Simple et facile à apprendre | Simple et facile à apprendre |
Recherche d'une méthode idéale pour éliminer les contaminants sans endommager le substrat
▷ Machine de nettoyage laser
Pratiques de nettoyage laser
• Nettoyage laser du moule d'injection
• rugosité de surface laser
• artefact de nettoyage laser
• Décapage de peinture au laser…
Nettoyage laser en pratique
FAQ
Oui, c'est parfaitement sûr. Le secret réside dans les différences d'absorption du laser : le matériau de base réfléchit plus de 95 % de l'énergie laser, n'absorbant quasiment aucune chaleur. Les contaminants (rouille, peinture) absorbent quant à eux la majeure partie de l'énergie. Grâce à un contrôle précis des impulsions, le procédé cible uniquement les substances indésirables, préservant ainsi la structure et la qualité de surface du substrat.
Il traite efficacement une large gamme de contaminants industriels.
- Rouille, oxydes et corrosion sur les surfaces métalliques.
- Peintures, revêtements et films minces provenant de pièces usinées.
- Huile, graisse et taches dans les procédés de moulage par injection.
- Résidus de soudure et petites bavures avant/après soudage.
- Son efficacité ne se limite pas aux métaux ; il fonctionne également sur certaines surfaces non métalliques pour les contaminants légers.
C'est beaucoup plus écologique que le nettoyage chimique ou mécanique.
- Aucun solvant chimique (évite la pollution des sols et de l'eau) ni consommables abrasifs (réduit les déchets).
- Les déchets sont principalement constitués de fines poudres solides ou de très peu de fumée, faciles à collecter grâce à des extracteurs de fumée.
- Fonctionne uniquement à l'électricité – aucun besoin d'élimination de déchets dangereux, conforme aux normes environnementales industrielles strictes.
Date de publication : 8 juillet 2022