Лазерная очистка металла: польза, преимущества, стоимость

Лазерная очистка – это надежная, безопасная и быстрая технология, предназначенная для очистки поверхностей. С использованием этой технологии можно легко удалять ржавчину, слои краски, лака и других покрытий или осаждений, обезжиривать поверхности, счищать последствия окисления или осаждения пыли. Поскольку при очистке поверхностей не используются посторонние вещества, этот процесс не вредит окружающей среде и пользователю оборудования. Благодаря долговечности и надежности оборудования, а также небольшому расходу энергии лазерная очистка стала широко используемым методом в промышленности.

Области применения:

• Очистка пластиковых и резиновых литейных форм
• Удаление слоев ржавчины и краски
• Обезжиривание поверхностей в пищевой промышленности
• Обезжиривание металлических поверхностей перед сваркой
• Очистка сварочных швов и поверхности, поврежденной при сварке
• Удаление лаковых, полиамидных и других покрытий
• Реставрация зданий, мостов, скульптур и даже картин
• Удаление сажи
• Нейтрализация радиоактивных поверхностей
• Удаление изоляции с проводов

Преимущества

• Бесконтактная технология – очищаемый материал не подвергается механическому, термическому или химическому воздействию, поэтому сохраняются его структура и поверхность, следовательно данный метод подходит для работы с очень тонкими или хрупкими материалами.
• Сухая очистка – в отличие от процессов очистки песком или сухим льдом при лазерной очистке не используются дорогие и опасные материалы, ядовитые химикаты, не выделяется большое количество отходов и пыли.
• Точность – четко определяемая и изменяемая длина линии очистки позволяет применять эту технологию там, где требуется высокая точность.
• Надежность – система лазерной очистки создана в Литве, предусмотрен ресурс работы более 90 000 часов, система приспособлена к использованию в промышленности.
• Скорость очистки – в зависимости от применения и мощности системы можно достичь до 10-ти! раз большей скорости очистки по сравнению со стандартными методами очистки поверхностей.
• Быстрая подготовка к работе – система полностью готова к работе менее чем за 5 минут.
• Безопасность – для работы с системой требуются лишь защитные очки, а также рекомендуется респиратор.
• Компактная и транспортируемая система – оборудование можно с легкостью перемещать в помещении или даже переносить как ранец.
• Быстро окупающаяся инвестиция – для эксплуатации оборудования не требуется пополнение материалов, не нужны дорогие и сложные средства защиты. В большинстве случаев оборудование для лазерной очистки окупается за один год.
• Небольшая стоимость эксплуатации – в зависимости от модели оборудование для лазерной очистки потребляет всего 1–5 кВт электроэнергии.
• Чистота – предлагаемые нами системы не загрязняют окружающую среду и имеют высокий КПД.

Сфера использования

Лазер имеет широкую область применения, при этом в ней различают микро-, макрозоны и крупномасштабную эксплуатацию. Затраты на проведение обработок тоже будут разными, ведь они зависят от того, сколько стоит сама установка, от ее мощности, объема работ и их сложности.

Микроприменение

Данная сфера использования подразумевает проведение зачистки проводов при припарке, приваривании различных электронных соединений – клемм, разъемов. Иным способом, кроме лазерного, практически невозможно сделать очищение мелких плоских проводов от старой изоляции без их повреждения. Световой луч уберет слой изоляции толщиной меньше 1 мкм или напыленное серебряное покрытие, при этом не касаясь медной составляющей. Кроме того, в сфере электроники лазер применяется для выполнения:

• тонких надрезов;
• отверстий в проводах;
• насечек на платах.

При необходимости с помощью лазерных установок можно убрать полиамидное покрытие с тормозных или охладительных систем, что требуется при зачистке концов соединяемых трубок. Лазерная методика позволит произвести эту сложную операцию без повреждения алюминиевой сердцевины.

Макроприменение

Лазерная очистка металла – недешевый метод, но он полностью оправдан при необходимости в обработке дорогостоящих изделий: украшений, монет, слитков, ценных предметов. Эта технология находит применение и в сфере производства на заводах резинотехнических изделий: световой луч эффективно убирает налет с форм для покрышек после сотен заливок. Если чистить пресс-формы химическим методом, процесс займет много времени, а поверхность дорогостоящего изделия может быть повреждена.

Лазер предотвращает подобные последствия и минимизирует временные затраты на удаление элементов коррозии. Время лазерной обработки формы не превышает 60 минут по сравнению с 8 часами, которые требует химический метод. Также изделие не нужно будет демонтировать перед работой, что намного удобнее технически и исключает проблемы при повторной сборке.

Крупномасштабное использование

Лазерное очищение от ржавчины практикуется в сфере производства комплектующих для самолетов, космических аппаратов и т .д. Еще с 90-х годов многие военные и пассажирские самолеты чистят от краски, налета в рамках техобслуживания при помощи лазера. Такими установками пользуются для снятия старых свинцовых красок с корпусов кораблей, мостов, иных крупногабаритных сооружений, железнодорожных вагонов, зданий.

Как это работает?

Очень короткие наносекундные импульсы мощностью 100 000 Вт направляются в очищаемый слой, где они впитываются. Абсорбированная загрязнениями энергия вызывает их моментальный распад, часть которых испаряется, превращается в пыль или расщепляется на атомарном уровне. Остатки разложившихся веществ могут быть удалены системой фильтрации воздуха или счищены. Этот процесс повторяется пока не достигается желаемая глубина повреждения слоя или его удаление. Длину волны предлагаемого Optola лазера лучше всего поглощают оксиды и органические вещества такие как резина, краски, изоляция, лак, сажа и т. д.

Суть процедуры, плюсы и минусы

Чтобы вывести ржавчину с металла, требуется специальный аппарат. Именно он является источником лазерного излучения. Принцип его работы довольно прост.

Если изделие не повреждено коррозией, то оно будет отражать лучи, но когда лазер направляют на ржавый металл, поврежденный слой накапливает энергию, нагревается и отходит от основания. Некоторая часть ржавчины вовсе плавится и испаряется.

У метода очистки металла лазерными установками есть свои преимущества и недостатки. Основные плюсы процедуры:

1. 
   Широкая сфера применения. Лазеры используют как на крупных предприятиях, так и в небольших частных фирмах. При желании и финансовой возможности аккумуляторный лазер можно приобрести для личного пользования.

2. Безопасность для здоровья и окружающей среды. В процессе удаления ржавчины не происходит выделения токсических веществ.
3. Высокая точность. Обработке подвергается только та поверхность, на которую направлен луч.
4. Быстрый результат.
5. Отсутствие шума.
6. Легкость использования агрегата.
7. Возможность обработки металлов разного типа.
8. Разовые затраты. Вложившись в установку однажды, не придется тратить дополнительные средства на расходные материалы. Один, даже самый маломощный агрегат, рассчитан на 50 000 часов работы.
9. Равномерное удаление ржавчины без риска повредить металл.

Недостатков у лазерной чистки металла от ржавчины практически нет. Главным минусом является высокая стоимость аппаратуры. Так как спрос на установки не слишком высок, в розничных магазинах они не встречаются, их выписывают под заказ.

Решения

Легко транспортируемые системы

Транспортируемые системы состоят из лазерного источника света, оптического кабеля желаемой длины (до 40 метров) и лазерного пистолета. Мы предлагаем системы мощностью 20 – 1000 Вт. В зависимости от модели такие лазерные системы применяются, как для прецизионной обработки поверхностей небольшого площади, так и для поверхностей материалов с большой площадью. Мы предлагаем системы лазерной очистки ранцевого типа, маленький вес которых (<18 кг) и легкое управление позволяют работать в труднодоступных местах.

Системы, интегрированные в производство

Компактные стационарные твердотельные и волоконные лазеры Nd:YAG, предназначенные для конвейерной лазерной очистки. Системы этого типа оптимизированы для максимальной эффективности и скорейшей окупаемости в автоматизированном производственном процессе.

Решения для автоматизированных и роботизированных систем

Полностью автоматизированные системы лазерной очистки позволяют оптимизировать работу через достижение безукоризненной точности и эффективности. Мы предлагаем полную разработку проекта от адаптации системы лазерной очистки в соответствии с Вашими задачами до сдачи в эксплуатацию и гарантируем всестороннее техническое обслуживание и поддержку системы.

Известные модели лазеров

Лазер от ржавчины
Наиболее популярными в сфере специализированного оборудования для удаления ржавчины с металла и других поверхностей являются аппараты от Clean Laser. Они производятся в Германии. Изготавливается широкая линейка лазерного оборудования.

Самый востребованный вариант представляет собой ранцевый лазер, который состоит из небольших модулей, соединенных специальным кабелем из оптоволокна:

1. Непосредственно ранец, обладающий источником питания.
2. Головка лазерного аппарата для работы.
3. Прибор, у которого имеется система видеонаблюдения.

Когда включается установка, начинается сканирование поверхности для выявления глубины слоя ржавчины. Только потом на указанную область направляется полноценный лазерный поток.

Частички ржавчины, которые отделены от металла, переносятся в специальную емкость. Процесс заканчивается после того, как поверхность полностью будет освобождена. А направленный на нее лучевой поток будет уходить в противоположную сторону.

Малые аппараты на аккумуляторах популярны в археологии и других древних науках. Ведь они помогают снять загрязнения с любых находок, даже очень древних. Агрегаты мощностью от 100 до 400 ватт похожи на компрессоры, применяются в небольших помещениях. А габаритные аппараты применяют для мощных объектов, их стоимость достигает сотни тысяч долларов.

Альтернативой европейским лазерам являются азиатские модели. Обычно их стоимость ниже, а характеристики схожи. Одним из них является LY CL 100. Он используется для очистки от ржавчины различных металлов. Мощность составляет 100 ватт, способен работать 50 тысяч часов без смены главных деталей. Среди остальных характеристик агрегата выделяются:

• Повторы идут с частотой от 2 до 25 килогерц.
• Темп работы достигает 7000 миллиметров в секунду.
• Перемещение в линейном отношении осуществляется со скоростью 70 метров в минуту.
• Эффективное действие имеет длину 1064 нанометра.
• Масса установки составляет около 70 килограммов.

Такие устройства хорошо подойдут для того, чтобы очистить от ржавых следов автомобильные кузова, удалить краску или зачистить отдельные участки, которые этого потребуют. Использование лазера здесь будет наиболее безопасным и эффективным методом по уборки ржавчины с деталей и продлевает срок эксплуатации.

Особенности лазерных систем очистки:

• Быстрая скорость лазерной очистки — до 5 мин / м2 (полное перекрытие импульсов)
• Частота импульсов от 25 кГц до 500 кГц
• Всегда готовая система, просто подключи и работай
• Самые компактные и эффективные системы: Размеры 485x390x180 мм, вес 18 кг
• Качество: Срок гарантии 2 гола, с возможностью продления до 3 лет
• Срок службы: более 90000 часов;
• Готовность: 24/7
• Метод охлаждения: воздушное (до 300 Вт)
• Все системы включают в себя профессиональную подготовку по лазерной безопасности и эксплуатации класса 4
• Optola использует технологию Galvano-scanner, которая позволяет достичь до 10 м2 /ч скорости очистки в зависимости от очищаемого материала

Оборудование

В продаже встречается самое различное оборудование.

В некоторых случаях в комплект поставки включается устройство видеонаблюдения, которое позволяет удаленно контролировать процесс.

Лазер

Лазерная установка действует следующим образом:

1. На момент включения устройства оно сканирует поверхность для проверки наличия очагов ржавчины. При этом современные технологии позволяют определить глубину и характер повреждения. Тестирование проводит лазерный луч малой мощности.
2. После того как было прекращено тестирование изделия устройство само выбирает мощность луча. Кроме этого, подобный параметр можно настроить в ручную. Этого показателя должно быть достаточно для того, чтобы ржавчина испарилась.

Современное оборудование способно в автоматическом режиме определять полное очищение металла от различных загрязняющих веществ, после чего останавливать процесс обработки. Мощность установки может варьировать в большом диапазоне, к примеру, у недорогих установок показатель 12-20 Вт. Мощные модели для профессионального применения имеют показатель мощности около 1000 Вт.

Все системы оснащены принадлежностями, необходимыми для работы:

Стандартным оптоволоконным кабелем 5 м, кабелем питания длиной 2 м (может быть изменен). Комплект принадлежностей включает в себя: 2 шт. защита для глаз, 2 шт. респираторы, ИК-детектор, набор для чистки линз.