Industrieel reinigen, zoals het verwijderen van roest van oude stalen onderdelen, kan een vervelend proces zijn. Ook kan het verwijderen van verf en olie van metalen onderdelen ook vervelend zijn. Deze processen omvatten vaak chemische oplosmiddelen die specifiek zijn voor elk te verwijderen materiaal. Het is soms verstandiger om het oude onderdeel gewoon te vervangen in plaats van het een nieuw leven te geven. Dit kan echter aanzienlijke kosten met zich meebrengen; laserreiniging is aangeprezen als de uiteindelijke oplossing.
Het is waarschijnlijk een beetje wazig over wat een laser precies doet bij het verwijderen van roest. Misschien staat u zelfs sceptisch tegenover de beweringen van deze reinigingsoplossing. Dit zijn allemaal legitieme vragen die moeten worden beantwoord. Hier zijn de belangrijke feiten om te weten over deze nieuwe toepassing van lasertechnologie.
1. Alle materialen hebben een ablatiedrempel
Laserablatie treedt op wanneer een laag van een materiaal of een materiaal dat is afgezet op een bepaald oppervlak wordt verwijderd met behulp van een laserstraal. Dit is eigenlijk het proces achter laserroestverwijdering op staal en andere materialen. Moleculaire verbindingen in de stof- of roestlaag worden verbroken en uitgeworpen uit het substraat. In minder technische termen kunt u zich voorstellen dat de te verwijderen laag eenvoudig wordt verdampt door de laserstraal.
Fig. 1 - Laserablatie
Een eenvoudige manier om het belang van de laserdrempel te begrijpen, is om het concept van de laserdrempel te relateren aan een bal over een muur gooien. Als je de bal niet hoger dan de muur gooit, zal deze duidelijk nooit overkomen. Zelfs als je de bal duizend keer gooit, zal de bal er altijd niet in slagen om de andere kant te bereiken. Hetzelfde geldt voor laserontroesten. Je kunt de laserstraal duizend keer fotograferen en zolang de energie onder de drempelwaarde is die nodig is om het specifieke materiaal waarmee je werkt te beïnvloeden, blijft alles hetzelfde.
Nu, omdat elk materiaal verschillende eigenschappen en dus verschillende moleculaire bindingen heeft; er is een specifieke ablatiedrempel voor elk materiaal. Daarom is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de door de laserstraal overgedragen energie de ablatiedrempel van dat specifieke materiaal overschrijdt om met succes een laag uit een bepaald materiaal te verwijderen.
2. Het is mogelijk om een materiaal op een zeer selectieve manier te verwijderen
Laten we doorgaan met onze analogie. Stel je voor dat er een tweede, hogere muur achter de eerste was en dat een bal met net voldoende energie wordt gegooid om over de eerste muur te komen, maar de bal heeft niet genoeg energie om over de tweede muur te komen. Het zal dan van de tweede muur stuiteren en tussen de twee muren vallen. Nogmaals, ongeacht hoe vaak u de bal gooit, krijgt u altijd hetzelfde resultaat. Je zult voorbij de eerste muur komen, maar niet de tweede.
Omdat er voor elk materiaal een ablatiedrempel is, is het mogelijk om onderscheid te maken tussen twee of meer materialen wanneer u probeert een ongewenste laag van een object te verwijderen. Gegeven een voldoende groot ablatiedrempelverschil tussen de materialen, is het mogelijk om één materiaal te selecteren om te verwijderen (dat met de onderste ablatiedrempel), waarbij het andere materiaal onaangeroerd blijft.
De drempel voor roestablatie is bijvoorbeeld veel lager dan de drempel voor gewone metalen zoals aluminium of staal. Hetzelfde geldt voor verf- en oliedrempels in vergelijking met de drempels voor verschillende metalen. Het is deze enorme kloof tussen de twee waarden waardoor roest effectief kan worden verdampt zonder enig risico op schade aan het onderliggende staal. Er is gewoon niet genoeg energie om schade aan te richten.
3. Sterke en korte krachtstoot betekent snellere verwijdering
Je kunt laserablatie zien als vergelijkbaar met een steen gesneden met een hamer en beitel, in een poging een steen te snijden. Je kunt een kleine hamer gebruiken en veel kleine slagen op je beitel maken. Of je kunt net zo goed een grotere hamer gebruiken om meer kracht te gebruiken, waardoor het vereiste aantal slagen wordt verminderd en de verwijderingssnelheid wordt verhoogd. Het idee is hetzelfde voor laserreiniging, behalve dat u alleen een laag materiaal wilt verwijderen: de verontreiniging.
Er zijn verschillende methoden beschikbaar om een bepaalde laag te verwijderen. Ofwel is de laserstraal een continue lichtstroom of wordt deze gepulseerd met een gegeven werkcyclus. Zelfs als het eindresultaat vrijwel hetzelfde is; de snelheid van het proces is heel anders, afhankelijk van de gekozen methode.
Grafiek - relatie van kracht tot verwijderingssnelheid
Fig. 2 - Grafiek: relatie tussen verwijderingssnelheid en kracht van laserstraal
Voor een gegeven oppervlakte verhoogt het inzetten van dezelfde energie in een veel kortere puls het vermogen. Het is alsof je de grotere hamer gebruikt. De gepulseerde lasermethode is efficiënter en biedt een hogere verwijderingssnelheid dan de continue straal. Terwijl de gepulseerde laserstraal sneller schoonmaakt, zorgt het er ook voor dat het onderliggende materiaal (meestal een metaal) niet teveel verwarmt. Zie bovenstaande grafiek voor een illustratie van de verschillen tussen beide processen.
4. Het is verbruiksvrij en milieuvriendelijk
Aangezien deze methode alleen een laserstraal gebruikt om de te verwijderen laag te verdampen, zijn er met deze reinigingstechnologie letterlijk geen verbruiksartikelen. Dit is het mooie van een laser, die alleen een stekker nodig heeft om in te stellen en klaar voor gebruik is.
Omdat er geen oplosmiddelen of andere chemische producten worden gebruikt, is laserablatie bovendien een van de veiligste oplossingen die beschikbaar zijn als het gaat om roestverwijdering. Er is dus geen chemisch afval om voor te zorgen. Ook is er geen gevaar voor werknemers tijdens het werken met de lasermachine, omdat deze machines zijn ontworpen om aan de veiligheidsnormen te voldoen. Als u meer informatie wilt over veiligheidsnormen voor lasers, bekijk dan deze blogpost. Werknemers hebben geen omslachtige persoonlijke beschermingsmiddelen nodig en hoeven niet om te gaan met die vervelende chemicaliën. Win-win.
5. Laserreiniging is interessant voor verschillende industriële processen
Het verwijderen van het verbrande rubberresidu uit bandvormen; oude pijpleidingen nieuw leven inblazen; het reinigen van leidingen in kerncentrales; en zelfs grotere projecten zoals het verwijderen van verf van een roestige brug en het voorbereiden van het oppervlak voorafgaand aan het lassen zijn allemaal projecten die kunnen profiteren van laserreinigingstechnologie. Deze technologie kan dus in veel verschillende toepassingsgebieden worden gebruikt; de enige beperking is het vermogen om ablatiedrempels te onderscheiden tussen het materiaal dat moet worden verwijderd en het materiaal dat moet worden beschermd.
samengevat
Over het algemeen is laserreinigingsstaal een nieuwe technologie die veel van de problemen bij roestverwijdering en industriële reinigingstoepassingen zal overwinnen. Door het selecteren van een specifiek materiaal dat moet worden verwijderd, bieden laserstralen een snelle, evenals een 'set and vergeet' oplossing voor veel verschillende industrieën.
Aangezien dit onderwerp tegenwoordig steeds populairder wordt in de industrie, blijf op de hoogte voor meer blogberichten over dit onderwerp. Ondertussen, als u vragen heeft, kunt u altijd een van onze experts stellen. Bekijk deze video om zelf een Laserax-reinigingssysteem aan het werk te zien.
