Laserowe Czyszczenie

Czyszczenie laserowe to technika stosowana do usuwania zanieczyszczeń z powierzchni. Optymalizacja parametrów lasera zapewnia skuteczne usuwanie zanieczyszczeń przy jednoczesnym pozostawieniu obrabianego podłoża w stanie nienaruszonym. Proces ten może przebiegać zgodnie z określoną geometrią lub obejmować całą powierzchnię. Jego wszechstronność sprawia, że jest szeroko stosowany w sektorach takich jak motoryzacja, medycyna, produkcja półprzewodników, pojazdów elektrycznych i produkcji baterii, gwarantując wysoką jakość i spójność między częściami.

Zastosowania czyszczenia laserowego

Czyszczenie laserowe znajduje zastosowanie w szerokiej gamie sektorów:

Przemysł lotniczy

Stosowane do usuwania farb, powłok i zanieczyszczeń z komponentów bez uszkadzania materiałów znajdujących się pod spodem.

Elektroniczny

Stosowane jest do usuwania tlenków, osadów i zabrudzeń z komponentów elektronicznych, zapewniając ich niezawodność i wysoką wydajność działania.

Wytwórczy

Czyszczenie laserowe podnosi jakość produktów, usuwając zabrudzenia i powłoki z powierzchni przed rozpoczęciem kolejnych procesów.

Zalety czyszczenia laserowego

Czyszczenie laserowe zapewnia liczne zalety w porównaniu do tradycyjnych metod:

Ochrona środowiska

Brak konieczności stosowania materiałów ściernych lub agresywnych substancji chemicznych, redukując ilość odpadów i wpływ na środowisko.

Precyzja

Czyszczenie laserowe pozwala na selektywne usunięcie zabrudzeń, pozostawiając podłoże w nienaruszonym stanie.

Bezpieczeństwo

W porównaniu do tradycyjnych metod czyszczenia operatorzy narażeni są na mniejsze zagrożenia dla zdrowia, które mogłyby wystąpić w wyniku stosowania toksycznych substancji chemicznych lub pyłów ściernych.

Wydajność

Czyszczenie laserowe jest szybsze i bardziej wydajne w porównaniu do metod tradycyjnych, co pozwala na redukcję kosztów i czasów przestoju w zastosowaniach przemysłowych.

Kluczowe czynniki przy wyborze źródła lasera

Długość fali: Długość fali lasera jest wybierana w zależności od czyszczonego materiału. Różne materiały różnie reagują na określone długości fal, zapewniając skuteczne i selektywne czyszczenie.

Moc i energia: Źródło lasera umożliwia kontrolę parametrów takich jak moc, czas trwania impulsu i częstotliwość powtarzania. Kontrola ta zapewnia możliwość dostosowania do różnych wymagań w zakresie czyszczenia.

Głębia pola (tolerancja ogniskowej): Niektóre powierzchnie mogą być nierówne lub niepłaskie. Laserowy system czyszczący o dużej głębokości pola może zapewnić, że wiązka lasera utrzyma odpowiednią ostrość niezależnie od geometrii powierzchni, gwarantując stały efekt czyszczenia komponentu.

M² i głębokość pola

Współczynnik M^2 mierzy jakość wiązki laserowej i reprezentuje stopień odchylenia od idealnej wiązki Gaussa (M^2=1).

Wyższe wartości M² odpowiadają większemu rozmiarowi plamki lasera i szerszej tolerancji ogniskowania. Pozwala nam to na pokrycie określonego obszaru w krótszym czasie, co przyspiesza proces.

Przy niskich wartościach M² (1< M² <2), rozmiar plamki lasera jest mniejszy, a zdolność do precyzyjnego ogniskowania lasera jest wyższa (niska tolerancja ogniskowania), co pozwala na bardziej selektywne usuwanie materiału (np. czyszczenie „przezroczystych” zanieczyszczeń, takich jak olej lub smar).

Jednocześnie wyższy współczynnik M² skutkuje niższą gęstością energii, dlatego bardzo ważne jest, aby sprawdzić, czy zgodnie z prędkością wymaganą do zastosowania, gęstość energii jest wystarczająca do osiągnięcia i przekroczenia progu ablacji zanieczyszczeń.

Jak zawsze, istnieje równowaga między jakością a czasem cyklu; możliwość testowania różnych źródeł laserowych o różnych właściwościach pozwala nam wybrać najbardziej odpowiednie źródło dla danego zastosowania.

Poniższa tabela porównuje różne źródła laserowe o różnych charakterystykach. Różnica w gęstości energii między dwoma laserami o tej samej mocy, lecz różnym M² jest oczywista.
Moc (W) Gęstość energii [J/cm²]
300 1.6 39.8
300 10 8.8
500 1.6 39.8
500 27 6.0
500 70 3.2
1000 70 3.2

Czyszczenie laserowe powierzchni metalowych

Czyszczenie laserowe podnosi jakość i trwałość komponentów metalowych i pozwala na obniżenie kosztów, redukując konieczność przeprowadzania czynności ręcznych i szkodliwych dla środowiska procesów chemicznych. 

Czyszczenie laserowe odgrywa kluczową rolę w cyklu produkcyjnym i charakteryzuje się niezwykłą elastycznością, wszechstronnością, spójnością i praktycznością. Ponadto czyszczenie laserowe okazuje się niezawodne w usuwaniu materiałów o grubości poniżej mikrona, znacznie zmniejszając ryzyko uszkodzenia powierzchni w porównaniu z innymi technologiami lub metodologiami czyszczenia.

Metallo_Automotive_CampionePulizia Laserowe Czyszczenie

Przyjrzyjmy się bliżej możliwym zastosowaniom:

Przed zespawaniem dwóch metalowych elementów kluczowe jest upewnienie się, że powierzchnie pozbawione są zanieczyszczeń, takich jak rdza, smary i lakiery. Laser skutecznie usuwa takie zabrudzenia, zapewniając solidne i czyste spawanie. Jest to szczególnie istotne w przemyśle samochodowym i stoczniowym.

Metalowe elementy, jak rury do kotłów i wymienniki ciepła, narażone na działanie wysokiej temperatury, w wyniku czego pokrywają się często warstwą tlenku. Laser jest w stanie usunąć te warstwy tlenków, poprawiając efektywność wymiany ciepła i przedłużając żywotność komponentów.

Podobnie jak w przypadku warstw tlenków, lasery są wykorzystywane do usuwania farb i powłok z powierzchni metalowych. Wszechstronność lasera pozwala uniknąć maskowania komponentu podczas malowania, a następnie selektywnie usunąć go tylko tam, gdzie jest to wymagane.

Rdza może stanowić poważny problem, wpływający na wygląd i integralność komponentów. Również w tym przypadku proces można przeprowadzić za pomocą czyszczenia laserowego, co pomaga przedłużyć żywotność.

Z czasem mogą one gromadzić osady i zabrudzenia. Czyszczenie laserowe gwarantuje, że formy i matryce pozostają czyste i pozbawione osadów, zapewniając stałą jakość produktu i redukcję czasów przestoju.

Komponenty aluminiowe używane w przemyśle lotniczym i samochodowym wymagają stosowania rygorystycznych procesów czyszczenia. Czyszczenie laserowe używane jest do usuwania zabrudzeń i tlenków z powierzchni aluminiowych zgodnie z rygorystycznymi standardami jakości i wydajności.

W przemyśle metalurgicznym często stosowane są różne powłoki, jak powłoki termiczne na łopatkach turbin lub powłoki zabezpieczające przed zużyciem na komponentach przemysłowych. W przypadku konieczności usunięcia takich powłok, czyszczenie laserowe jest precyzyjną i wydajną metodą zapobiegającą uszkodzeniu znajdującej się pod nimi powierzchni.