Le nettoyage laser industriel consiste à projeter un faisceau laser sur une surface solide pour éliminer la substance indésirable. Depuis que le prix de la source laser à fibre a chuté de façon spectaculaire au cours des dernières années, les nettoyeurs laser répondent à des demandes de plus en plus larges du marché et à des perspectives appliquées, telles que le nettoyage des processus de moulage par injection, l'élimination de films minces ou de surfaces comme l'huile et la graisse, et bien d'autres encore. Dans cet article, nous aborderons les sujets suivants :
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Qu’est-ce que le nettoyage laser ?
Traditionnellement, pour éliminer la rouille, la peinture, l'oxyde et d'autres contaminants de la surface métallique, un nettoyage mécanique, un nettoyage chimique ou un nettoyage par ultrasons peuvent être appliqués. L'application de ces méthodes est très limitée en termes d'environnement et d'exigences de haute précision.
Dans les années 80, les scientifiques ont découvert que lorsqu’elle éclairait la surface rouillée du métal avec une énergie laser hautement concentrée, la substance irradiée subissait une série de réactions physiques et chimiques complexes telles que des vibrations, une fusion, une sublimation et une combustion. En conséquence, les contaminants sont éliminés de la surface du matériau. Cette méthode de nettoyage simple mais efficace est le nettoyage au laser, qui a progressivement remplacé les méthodes de nettoyage traditionnelles dans de nombreux domaines avec de nombreux avantages qui lui sont propres, ouvrant de larges perspectives d'avenir.
Comment fonctionnent les nettoyeurs laser ?
Les nettoyeurs laser sont constitués de quatre parties : lesource laser à fibre (laser continu ou pulsé), tableau de commande, pistolet laser portatif et refroidisseur d'eau à température constante. Le tableau de commande du nettoyage laser agit comme le cerveau de toute la machine et donne l'ordre au générateur laser à fibre et au pistolet laser portatif.
Le générateur laser à fibre produit une lumière laser hautement concentrée qui passe à travers la fibre de milieu de conduction jusqu'au pistolet laser portatif. Le galvanomètre à balayage, uniaxial ou biaxial, assemblé à l'intérieur du pistolet laser reflète l'énergie lumineuse vers la couche de saleté de la pièce. Grâce à une combinaison de réactions physiques et chimiques, la rouille, la peinture, la saleté grasse, la couche de revêtement et autres contaminations sont facilement éliminées.
Examinons plus en détail ce processus. Les réactions complexes impliquées par l’utilisation devibration d'impulsion laser, la dilatation thermiquede particules irradiées,photodécomposition moléculairechangement de phase, ouleur action combinéepour surmonter la force de liaison entre la saleté et la surface de la pièce. Le matériau cible (la couche superficielle à éliminer) est chauffé rapidement en absorbant l'énergie du faisceau laser et répond aux exigences de sublimation afin que la saleté de la surface disparaisse pour obtenir le résultat du nettoyage. De ce fait, la surface du substrat absorbe ZÉRO énergie, ou très peu d'énergie, la lumière laser à fibre ne l'endommagera pas du tout.
En savoir plus sur la structure et le principe du nettoyeur laser portatif
Trois réactions du nettoyage au laser
1. Sublimation
La composition chimique du matériau de base et du contaminant est différente, tout comme le taux d'absorption du laser. Le substrat de base réfléchit plus de 95 % de la lumière laser sans aucun dommage, tandis que le contaminant absorbe la majorité de l'énergie laser et atteint la température de sublimation.
2. Expansion thermique
Les particules polluantes absorbent l’énergie thermique et se dilatent rapidement jusqu’à éclater. L’impact de l’explosion triomphe de la force d’adhésion (la force d’attraction entre différentes substances), et ainsi les particules polluantes se détachent de la surface du métal. Étant donné que le temps d'irradiation du laser est très court, il peut produire instantanément une grande accélération de la force d'impact explosive, suffisamment pour fournir une accélération suffisante aux fines particules pour qu'elles se déplacent de l'adhérence du matériau de base.
3. Vibration d'impulsion laser
La largeur d'impulsion du faisceau laser est relativement étroite, de sorte que l'action répétée de l'impulsion créera une vibration ultrasonique pour nettoyer la pièce, et l'onde de choc brisera les particules polluantes.
Avantages de la machine de nettoyage laser à fibre
Parce que le nettoyage au laser ne nécessite aucun solvant chimique ni autre consommable, il est respectueux de l'environnement, sûr à utiliser et présente de nombreux avantages :
✔La poudre solide est principalement un déchet après nettoyage, un petit volume et est facile à collecter et à recycler.
✔La fumée et les cendres générées par le laser à fibre sont faciles à évacuer par l'extracteur de fumée et ne nuisent pas à la santé humaine.
✔Nettoyage sans contact, pas de médias résiduels, pas de pollution secondaire
✔Seul le nettoyage de la cible (rouille, huile, peinture, revêtement) n'endommagera pas la surface du substrat.
✔L'électricité est la seule consommation, faible coût de fonctionnement et coût de maintenance
✔Convient aux surfaces difficiles d'accès et aux structures d'artefacts complexes
✔Le robot de nettoyage automatique au laser est facultatif, remplaçant l'artificiel
Pour éliminer les contaminants tels que la rouille, la moisissure, 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 du support et peuvent être incroyablement dangereuses pour l'environnement et les opérateurs. parfois. Le tableau ci-dessous répertorie les différences entre le nettoyage laser et les autres méthodes de nettoyage industriel
| Nettoyage au laser | Nettoyage chimique | Polissage mécanique | Nettoyage à la glace carbonique | 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 du nettoyage | Haut | Faible | Faible | Modéré | Modéré |
| Consommation | Électricité | Solvant chimique | Papier abrasif/meule abrasive | Glace carbonique | Détergent solvant |
| Résultat du nettoyage | impeccable | 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 compliquée, opérateur qualifié requis | opérateur qualifié requis | Simple et facile à apprendre | Simple et facile à apprendre |
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Heure de publication : 08 juillet 2022