Maling og laserrensing blir en trend i industrien. Med tilgjengeligheten av nulkonsulente pulserede lasere med en gjennomsnittlig effekt utover 1 kW, viste det seg muligheten til å behandle mange materialer og strukturer med kommersielt mulige hastigheter. Vanligvis har disse laserne pulskrafteffekt utover 100 kW og typisk over 1 MW. Samhandling med nesten ethvert materiale er garantert med den høye toppeffekten, noe som fører til ablasjon, løsgjøring eller spaltning, avhengig av bjelkestørrelse og materialegenskaper. Slike industrielle kvalitetslasere er basert på enten q-svitsjing eller effektforsterkning av diodesignaler, og gir høye toppeffekter. Hver puls er en pakke med energi som kan fordampe et volum eller et sett belegg, eller smelte og restrukturere overflaten, eller løsne det fra underlaget.
For forsvars- og kommersielt fly er det allerede utført en rekke prosjekter innen lasermaling og fjerning av belegg. LADS I & LADS II og ARBSS-systemene er utviklet og testet på fly og flykomponenter. I 2017 bestilte flyselskaper i Singapore et kommersielt fjerningssystem for lasermaling, ved bruk av en stor 8 akser robot av NTS og avanserte skannere av EWI. Marinindustrien gir et bredere spekter av bruksområder, med et potensielt årlig marked for fjerning av kommersiell fartøymaling bare på cirka $ 300 millioner, noe som overstiger flyet som anslås til $ 250 millioner over hele verden.
Hvis andre mer lokaliserte prosesser som aksel og propelloverflater, selektiv rust og korrosjonsfjerning etc. blir introdusert til markedet, øker estimatet til 2,3 milliarder dollar per år. På den annen side er tilgjengeligheten i markedet lav fordi sektoren lider under lav kommersiell utnyttelse med bare lønnsomme områder som gjenstår i LPG / LNG-transporten, cruise, privat båt og ferjetransport.
Belegg ment for marine anvendelser er mye tykkere, vanligvis ~ 1 mm. Variasjoner i beleggtykkelse er mye mindre kontrollert, og beleggets konsistens har ofte endret seg under service. Eventuell nedbrytning av belegget er vanligvis ledsaget av dyp substratkorrosjon. Tilgang til komplekse strukturgeometrier er nesten umulig. I tillegg er overflatearealet til et kommersielt fartøy veldig viktig og forsinkelser i verftet måtte minimeres.
Fjerningsrater
To hovedanvendelser - malingfjerning og rustfjerning - blir undersøkt. Panamax, det gjennomsnittlige kommersielle sjøfartøyet, har omtrent 19000 m2 ytre overflate. CW og QCW CO2 er laserteknologier som avgir opptil 30 kW. De indikerer utmerket interaksjon med organisk maling, men har vist fjerningshastigheter som bare nærmer seg 22 500 mm3 / kW.minute. Basert på overflateareal og volum av maling av Panamax sjøfartøy, ville operasjonen ta så mye som 130 dager med 1 kW laserkraft.
Fortrinnsvis er prosesshastigheter på omtrent 10 ganger nødvendig, slik at et kommersielt tilfelle av bruk av 4 til 6 kW av total laserkraft kan fordeles rundt fartøyet i 3 til 4 verksteder og oppgaven kan adresseres i løpet av en uke. Et annet alternativ er å bruke lavenergi ns-pulser på 0,1 til 12 mJ ved høye pulsrepetisjonshastigheter på 100 til 1000 kHz, oppnå høyere dekningsområde per raster og samtidig fokusere på tilstrekkelig små flekker til å bevare bestrålingsnivåer over ablasjonsterskelen.
Dette resulterer i mye lavere fjerningshastighet, nær 2000 mm3 / kW. Minutt fordi den økte dekningsgraden med redusert spotstørrelse og pulsenergi matematisk fører til en liten økning i fjerningsgraden, i motsatt proporsjon til pulsenergi. Økningen i fjerningshastighet er imidlertid begrenset av størrelsen på den minste spotstørrelsen teoretisk og praktisk oppnåelig. Til slutt, når varme kontinuerlig diffunderer inn i materialet ved CW eller over 200 kHz, kan begge disse teknologiene termisk påvirke underlaget.
