Industriële laserreiniging is het proces waarbij een laserstraal op een vast oppervlak wordt gericht om het te reinigen en ongewenste stoffen te verwijderen. Omdat de prijs van fiberlaserbronnen de afgelopen jaren drastisch is gedaald, voldoen laserreinigers – ontworpen om gebruikers te helpen efficiënt te reinigen met laser – aan een steeds bredere marktvraag en toepassingsmogelijkheden, zoals het reinigen van spuitgietprocessen, het verwijderen van dunne lagen of oppervlakken zoals olie en vet, en nog veel meer. In dit artikel behandelen we de volgende onderwerpen:
Inhoudslijst(klik om snel te vinden ⇩)
Wat is laserreiniging?
Traditioneel kunnen mechanische reiniging, chemische reiniging of ultrasoonreiniging worden toegepast om roest, verf, oxide en andere verontreinigingen van het metaaloppervlak te verwijderen. De toepassing van deze methoden is echter zeer beperkt in termen van omgevings- en precisievereisten.
Laserreinigingsproces.
In de jaren 80 ontdekten wetenschappers dat wanneer het verroeste metaaloppervlak wordt belicht met hooggeconcentreerde laserenergie, de bestraalde substantie een reeks complexe fysische en chemische reacties ondergaat, zoals trillingen, smelten, sublimatie en verbranding. Hierdoor worden de verontreinigingen van het materiaaloppervlak verwijderd. Deze eenvoudige maar efficiënte reinigingsmethode is laserreiniging, die de traditionele reinigingsmethoden in veel sectoren geleidelijk heeft vervangen, met vele voordelen en brede perspectieven voor de toekomst.
Hoe werken laserreinigers?
Laserreinigingsmachine
De laserreinigers bestaan uit vier onderdelen: devezellaserbron (continue of pulslaser), bedieningspaneel, handzaam laserpistool en de waterkoeler met constante temperatuurHet laserreinigingsbedieningspaneel fungeert als het brein van de hele machine en geeft de opdrachten aan de fiberlasergenerator en het handlaserpistool.
De fiberlasergenerator produceert hooggeconcentreerd laserlicht dat via de geleidingsvezel naar het handlaserpistool wordt geleid. De scannende galvanometer, uniaxiaal of biaxiaal, die in het laserpistool is gemonteerd, reflecteert de lichtenergie naar de vuillaag van het werkstuk. Door een combinatie van fysische en chemische reacties worden roest, verf, vettig vuil, coatings en andere verontreinigingen eenvoudig verwijderd.
Laten we dit proces eens nader bekijken. De complexe reacties die gepaard gaan met het gebruik vanlaserpulsvibratie, de thermische uitzettingvan bestraalde deeltjes,moleculaire fotodecompositiefaseverandering, ofhun gecombineerde actieOm de bindingskracht tussen het vuil en het oppervlak van het werkstuk te overwinnen. Het doelmateriaal (de te verwijderen oppervlaktelaag) wordt snel verhit door de energie van de laserstraal te absorberen en voldoet aan de eisen van sublimatie, waardoor het vuil van het oppervlak verdwijnt en het reinigingsresultaat wordt bereikt. Hierdoor absorbeert het substraatoppervlak GEEN of zeer weinig energie, waardoor het fiberlaserlicht het helemaal niet beschadigt.
Leer meer over de structuur en het principe van de draagbare laserreiniger
Drie reacties van laserreiniging
1. Sublimatie
De chemische samenstelling van het basismateriaal en de verontreiniging is verschillend, evenals de absorptiesnelheid van de laser. Het basissubstraat reflecteert meer dan 95% van het laserlicht zonder enige schade, terwijl de verontreiniging het grootste deel van de laserenergie absorbeert en de sublimatietemperatuur bereikt.
Schema van het laserreinigingsmechanisme
2. Thermische uitzetting
De verontreinigende deeltjes absorberen de thermische energie en zetten snel uit tot ze barsten. De impact van de explosie overwint de adhesiekracht (de aantrekkingskracht tussen verschillende stoffen), waardoor de verontreinigende deeltjes loskomen van het metaaloppervlak. Omdat de laserbestralingstijd zeer kort is, kan deze direct een grote versnelling van de explosieve impactkracht veroorzaken, voldoende om fijne deeltjes voldoende te versnellen om zich van de adhesie van het basismateriaal te verwijderen.
Interactiediagram van gepulste laserreinigingskracht
3. Laserpulsvibratie
De pulsbreedte van de laserstraal is relatief smal. De herhaalde pulswerking zal daarom een ultrasone trilling veroorzaken die het werkstuk reinigt. De schokgolf zal de vervuilende deeltjes verbrijzelen.
Gepulseerd laserstraalreinigingsmechanisme
Voordelen van een fiberlaserreinigingsmachine
Omdat voor laserreiniging geen chemische oplosmiddelen of andere verbruiksartikelen nodig zijn, is het milieuvriendelijk, veilig in gebruik en kent het vele voordelen:
✔Soliderpoeder is voornamelijk het afval na het reinigen, klein volume en gemakkelijk te verzamelen en recyclen.
✔Rook en as die door de fiberlaser worden gegenereerd, kunnen gemakkelijk worden afgezogen door de rookafzuiger en vormen geen gevaar voor de menselijke gezondheid.
✔Contactloze reiniging, geen restmedia, geen secundaire vervuiling
✔Alleen het doel reinigen (roest, olie, verf, coating) zal het substraatoppervlak niet beschadigen
✔Elektriciteit is het enige verbruik, lage bedrijfskosten en onderhoudskosten
✔Geschikt voor moeilijk bereikbare oppervlakken en complexe artefactstructuren
✔Automatische laserreinigingsrobot is optioneel en vervangt kunstmatige
Voor het verwijderen van verontreinigingen zoals roest, schimmel, verf, papieren etiketten, polymeren, plastic of ander oppervlaktemateriaal vereisen traditionele methoden – stralen en chemisch etsen – een gespecialiseerde behandeling en afvoer van de media en kunnen soms zeer gevaarlijk zijn voor het milieu en de gebruiker. De onderstaande tabel toont de verschillen tussen laserreiniging en andere industriële reinigingsmethoden.
| Laserreiniging | Chemische reiniging | Mechanisch polijsten | Droogijsreiniging | Ultrasoon reinigen | |
| Reinigingsmethode | Laser, contactloos | Chemisch oplosmiddel, direct contact | Schuurpapier, direct contact | Droogijs, contactloos | Wasmiddel, direct contact |
| Materiële schade | No | Ja, maar zelden | Ja | No | No |
| Reinigingsefficiëntie | Hoog | Laag | Laag | Gematigd | Gematigd |
| Consumptie | Elektriciteit | Chemisch oplosmiddel | Schuurpapier/Schuurwiel | Droogijs | Oplosmiddel wasmiddel |
| Reinigingsresultaat | vlekkeloosheid | normaal | normaal | uitstekend | uitstekend |
| Milieuschade | Milieuvriendelijk | Vervuild | Vervuild | Milieuvriendelijk | Milieuvriendelijk |
| Operatie | Eenvoudig en gemakkelijk te leren | Gecompliceerde procedure, bekwame operator vereist | bekwame operator vereist | Eenvoudig en gemakkelijk te leren | Eenvoudig en gemakkelijk te leren |
Op zoek naar een ideale manier om verontreinigingen te verwijderen zonder het substraat te beschadigen
▷ Laserreinigingsmachine
Laserreinigingspraktijken
• laserreiniging van spuitgietmatrijzen
• laser oppervlakteruwheid
• laserreinigingsartefact
• laserverf verwijderen…
Laserreiniging in de praktijk
Veelgestelde vragen
Ja, het is volkomen veilig. De sleutel ligt in de verschillende laserabsorptiesnelheden: het basismateriaal reflecteert meer dan 95% van de laserenergie en absorbeert weinig tot geen warmte. Verontreinigingen (roest, verf) absorberen daarentegen de meeste energie. Dankzij de nauwkeurige pulsregeling richt het proces zich alleen op ongewenste stoffen, waardoor schade aan de structuur of oppervlaktekwaliteit van het substraat wordt voorkomen.
Het apparaat kan efficiënt een breed scala aan industriële verontreinigingen verwerken.
- Roest, oxiden en corrosie op metalen oppervlakken.
- Verf, coatings en dunne films van werkstukken.
- Olie, vet en vlekken bij spuitgietprocessen.
- Lasresten en kleine bramen voor/na het lassen.
- Het is niet beperkt tot metalen: het werkt ook op bepaalde niet-metalen oppervlakken bij lichte verontreinigingen.
Het is veel milieuvriendelijker dan chemische of mechanische reiniging.
- Geen chemische oplosmiddelen (voorkomt verontreiniging van bodem/water) of schuurmiddelen (vermindert afval).
- Het afval bestaat voornamelijk uit fijn vast poeder of een beetje rook, dat eenvoudig kan worden afgezogen met behulp van rookafzuigers.
- Gebruikt alleen elektriciteit, geen verwijdering van gevaarlijk afval nodig en voldoet aan de strenge industriële milieunormen.
Plaatsingstijd: 08-07-2022