На металлических поверхностях в результате воздействия воздуха и воды со временем появляется ржавчина. Окислительный процесс быстро «съедает» поверхность, приводя в негодность металлоконструкции и оборудование. Удалить окислы без вреда для окружающей среды и без истончения формы изделий позволяет лазерная очистка металла. Технология широко используется в промышленности благодаря малому расходу энергии и высокой скорости очистки.
Каков принцип работы лазерной установки
Загрязненную поверхность обрабатывают лазерным лучом направленного действия. Короткие мощные импульсы или фотонный пучок вызывают распад частиц подверженного коррозии металла и органических веществ. Процесс может быть единовременным и повторяемым, пока не будет достигнута нужная глубина очистки.
В зависимости от типа выбранного излучения воздействие светового потока может быть радикальным и более мягким. Варианты называются абляцией и десорбцией. Абляция — импульсное излучение, приводящее к распаду и испарению слоя ржавчины. Сначала с помощью сканирующего устройства оценивают металлическую поверхность. В соответствии с толщиной загрязнений выбирают мощность. Снимают слой коррозии или краски. Поверхность металла остается чистой.
Десорбционный принцип лазерной очистки металла состоит в мягкой обработке фотонным пучком. Удаление происходит не целым слоем, а отдельными чешуйками. Изделия подвергаются только одному циклу нагрева. Этот метод подходит для очищения изделий с рифленой и сложной структурной поверхностью.
Где применяется
Способ лазерной очистки применяют в отраслях производства, строительства и реставрации зданий, в археологии, автомобильной и других сферах промышленности.
Популярные области применения:
- удаление последствий окисления металла;
- снятие старой краски, лака;
- обезжиривание и очистка поверхности перед сварными работами;
- выравнивание сварочных швов;
- очистка сажи и копоти;
- обновление литейных форм;
- реставрация архитектурных объектов.
С помощью лазерных установок можно очищать элементы любой величины и формы. Высокоточное воздействие позволяет снимать даже изоляционный слой толщиной менее 1 мкм с электронных схем, при этом не повреждать основу.
Преимущества и недостатки технологии
Говоря про плюсы и минусы лазерной очистки металла, в первую очередь хочется отметить высокую скорость обработки и востребованность метода крупными предприятиями и частными фирмами.
Основные плюсы:
- простой принцип работы;
- отсутствие расходных материалов;
- бесшумная работа установки;
- высокая точность, равномерность удаления коррозионного слоя, работа без истончения основного материала;
- качественная очистка через несколько минут работы;
- бесконтактная технология, возможность обработки материалов разного типа, в том числе работа с хрупкими изделиями;
- высокий ресурс работы — от 50 тысяч до 90 тысяч часов.
В сравнении с другими способами быстрой очистки поверхности, например с пескоструйной обработкой или чисткой сухим льдом, лазерная установка не предполагает использование химикатов, потенциально опасных для здоровья человека веществ. В процессе работы в воздух не выделяются испарения, пыль, другие отходы. По технике безопасности оператору нужны лишь респиратор и очки для защиты.
В зависимости от модели оборудование можно с легкостью перемещать или переносить вручную. При высоком КПД установка потребляет не более 5 кВт электрической энергии в час.
Минусом можно назвать стоимость оборудования. Но высокотехнологичные лазерные системы окупаются за год при эксплуатации средней интенсивности.
Виды лазерных установок
Аппаратура бывает мобильной и стационарной. По способу использования лазерная техника делится на следующие типы.
- Транспортируемые вручную системы. Так называемый «ранец» состоит из аккумулятора, сканирующего устройства, лазерной головки. Это вариант оборудования для небольших предприятий и мастерских. Оператор, управляющий установкой, может работать внутри помещений и снаружи.
- Интегрированные в производственный процесс. Если лазерную очистку предполагает конвейерное производство, применяют волоконные и твердотельные лазеры. Компактные стационарные системы отличает быстрая окупаемость.
- Роботизированные системы высокой точности. Если задачи производства требуют безукоризненного выполнения и высокой точности, используют габаритные системы, работой которых полностью управляет компьютер. Адаптация системы для производства происходит на основании разработанного проекта. Как правило, разработчики впоследствии предоставляют техническое обслуживание.
Оборудование для лазерной очистки металла производит и продает НПП «ТехСистема». Предприятие работает более 15 лет. Успешно внедряет собственные наработки в области инновационных технологий. Все выпускаемые продукты соответствует российским и международным стандартам.
