Laserrensing er prosessen med å fjerne forurensninger, for eksempel rust, olje, oksider, etc. på stål og andre overflater ved bruk av laserteknologi. Laserrengjøring oppnås gjennom laserablasjon. Det tillater selektiv fjerning av forurensningene med liten innvirkning på underlaget.
Industriell rengjøring, for eksempel å fjerne rust fra gamle ståldeler, kan være en kjedelig prosess. Fjerning av maling og olje fra metalldeler kan også være irriterende. Disse prosessene involverer ofte kjemiske løsningsmidler som er spesifikke for hvert materiale som skal fjernes. Noen ganger er det klokere å bare bytte ut den gamle delen i stedet for å prøve å gi den et nytt liv. Imidlertid kan dette komme til en betydelig pris; laserrengjøring har blitt utpekt som en eventuell løsning.
Det er nok litt uskarpt hva nøyaktig en laser gjør når du fjerner rust. Du kan til og med være skeptisk til påstandene om denne rengjøringsløsningen. Dette er alle legitime spørsmål som må besvares. Her er de viktige fakta å vite om denne nye bruken av laserteknologi.
1. Alle materialer har en ablasjonsgrense
Laserablasjon oppstår når et lag av et materiale eller et materiale som er avsatt på en gitt overflate fjernes ved hjelp av en laserstråle. Dette er faktisk prosessen bak fjerning av laserrost på stål og andre materialer. Molekylære bindinger i støv eller rustlag blir brutt og kastet ut fra underlaget. På mindre tekniske termer kan du forestille deg at laget som skal fjernes, bare fordamper av laserstrålen.
Fig. 1 - Laserblokkasjon
En enkel måte å få et inntrykk av viktigheten av laserterskelen er å relatere konseptet med laserterskelen til en av å kaste en ball over en vegg. Hvis du ikke kaster ballen høyere enn veggen, vil den tydeligvis aldri gjøre den over. Selv om du gjentar å kaste ballen tusen ganger, klarer ikke ballen alltid å komme til den andre siden. Det er det samme med laseravrusning. Du kan skyte laserstrålen tusen ganger, og så lenge energien er under terskelen som er nødvendig for å påvirke det aktuelle materialet du jobber med, vil alt forbli det samme.
Nå, siden hvert materiale har forskjellige egenskaper og dermed forskjellige molekylære bindinger; det er en spesifikk ablasjonsterskel for hvert materiale. For å fjerne et lag fra et gitt materiale er det derfor viktig å sørge for at energien som overføres av laserstrålen er over ablasjonsterskelen til det aktuelle materialet.
2. Det er mulig å fjerne et materiale på en svært selektiv måte
La oss fortsette med vår analogi. Se for deg at det var en andre, høyere vegg bak den første, og at en ball kastes med akkurat nok energi til å lage den over den første veggen, men ballen har ikke nok energi til å lage den over den andre veggen. Den spretter deretter av den andre veggen og faller inn mellom de to veggene. Nok en gang, uansett hvor mange ganger du kaster ballen, vil du alltid få det samme resultatet. Du vil komme deg forbi den første veggen, men ikke den andre veggen.
Siden det er en ablasjonsterskel for hvert materiale, er det mulig å skille mellom to eller flere materialer når du prøver å fjerne et uønsket lag fra et objekt. Gitt en tilstrekkelig stor ablasjonsterskeldifferanse mellom materialene, er det mulig å velge ett materiale som skal fjernes (det med den nedre ablasjonsterskelen), slik at det andre materialet blir urørt.
For eksempel er terskel for rustablasjon mye lavere enn terskelen for vanlige metaller som aluminium eller stål. Det samme gjelder terskler for maling og olje sammenlignet med terskler for forskjellige metaller. Det er dette enorme gapet mellom de to verdiene som effektivt gjør at rust kan fordampes fullstendig uten fare for skade på stålet under. Det er bare ikke nok energi til at skader kan skje.
3. Sterk og kort kraftutbrudd betyr raskere fjerning
Du kan tenke på laserablasjon som lik en stein skåret med en hammer og meisel og prøver å hugge en stein. Du kan bruke en liten hammer og gjøre mange små treff på meiselen din. Eller du kan like gjerne bruke en større hammer for å utnytte mer kraft, og dermed redusere det nødvendige antall treff og øke fjerningshastigheten. Ideen er den samme for laserrensing, bortsett fra at du bare vil fjerne et lag med materiale: forurensningen.
Det er forskjellige metoder tilgjengelig for å fjerne et gitt lag. Enten er laserstrålen en kontinuerlig lysstrøm, eller den pulseres ved en gitt driftssyklus. Selv om sluttresultatet er stort sett det samme; hastigheten på prosessen er ganske forskjellig, avhengig av hvilken metode som er valgt.
Graf - forholdet mellom kraft og fjerningshastighet
Fig. 2 - Graf: Forholdet mellom fjerningshastighet og laserstrålens kraft
For et gitt overflateareal øker effekten ved å sette den samme energien i en mye kortere puls. Det er som å bruke den større hammeren. Den pulserte lasermetodikken er mer effektiv og gir en raskere fjerningshastighet enn den kontinuerlige strålen. Mens den pulserte laserstrålen gjør rengjøringen raskere, sørger den også for at det underliggende materialet (typisk et metall) ikke varmes for mye. Se grafen over for en illustrasjon av forskjellene mellom begge prosessene.
4. Den er forbruksfri og miljøvennlig
Siden denne metoden bare bruker en laserstråle for å fordampe laget som skal fjernes, er det bokstavelig talt ingen forbruksvarer med denne rengjøringsteknologien. Dette er skjønnheten med en laser, som bare trenger en strømplugg for å være innstilt og klar til å gå.
På toppen av dette, da ingen løsemidler eller andre kjemiske produkter brukes, er laserablasjon en av de sikreste løsningene som er tilgjengelige når det gjelder fjerning av rust. Derfor er det ikke noe kjemisk avfall å ta vare på. Det er heller ingen fare for ansatte mens de arbeider med lasermaskinen, da disse maskinene er designet for å oppfylle sikkerhetsstandarder. Hvis du vil ha mer informasjon om sikkerhetsstandarder for lasere, kan du sjekke ut dette blogginnlegget. Ansatte trenger ikke tungvint personlig verneutstyr og trenger ikke å håndtere de irriterende kjemikaliene. Vinn-vinn.
5. Laserrensing er av interesse for forskjellige industrielle prosesser
Fjerne den brente gummiresten fra dekkformene; å gi et nytt liv til gamle rørledninger; rengjøring av rør i kjernekraftverk; og enda større prosjekter som å fjerne maling fra en rusten bro og gjøre overflateforberedelse før sveising er alle prosjekter som kan dra nytte av laserrenseteknologi. Dermed kan denne teknologien brukes i mange forskjellige bruksområder; den eneste begrensningen er muligheten til å diskriminere ablasjonsterskler mellom materialet som skal fjernes og det som skal beskyttes.
oppsummert
Totalt sett er laserrengjøringsstål en ny teknologi som er beregnet på å overvinne mange av problemene i rustfjerning og industriell rengjøring. Ved å velge et spesifikt materiale som skal fjernes, tilbyr laserstråler en rask, så vel som en 'sett og glem' løsning for mange forskjellige bransjer.
Siden dette emnet blir mer og mer populært blant bransjer i dag, kan du følge med på flere blogginnlegg om emnet. I mellomtiden, hvis du har spørsmål, kan du alltid stille en av ekspertene våre. Ta en titt på denne videoen for å se selv et Laserax-rengjøringssystem på jobb.
