Подписка

Лазерная технология способна чистить или удалять все виды покрытий с металлов и чувствительных поверхностей

 

Лазерная очистка играет ключевую роль в промышленном мире. С помощью лазерной технологии существует множество возможностей очистки: очистка и подготовка поверхности продукта (перед отправкой, перед сваркой и перед покраской), утилизация отходов и очистка машин (очистка, удаление нагара, деоксидирование и обезжиривание). Одной из основных проблем, с которой должны столкнуться промышленные компании, является техническое обслуживание инструментов и, в частности, очистка пресс-форм.

В настоящее время существует много традиционных методов очистки, таких как пескоструйная обработка, криогенная обработка, обработка дробью, химикатами и ручная очистка. Однако, они создают много проблем — среди прочего, повреждения материала и обработанных продуктов, перепроизводство отходов, остановка производственной линии, нормативные ограничения, а также мышечные и скелетные расстройства.

 

Преимущества лазерной очистки

 

Лазерная очистка означает фокусировку очень сильной энергии в пучке света, чтобы с помощью нескольких эффектов (термического, фотохимического, ультрабыстрого и термомеханического) удалить покрытие различной толщины на любом типе материала.

По сравнению с традиционными технологиями, преимущества лазерной очистки включают точность, качество, рентабельность, производительность и экологическую ответственность (РИСУНОК 1). Лазерная очистка — это бесконтактная и неинвазивная технология, которая является единственным решением, позволяющим очистить точную поверхность с более или менее глубоким эффектом зачистки. Вместо грубого распыления расходных материалов, таких как абразив или песок, лазеры позволяют пользователю выбрать точный участок для очистки

 

РИСУНОК 1. Сравниваются обычные технологии очистки с лазерной очисткой с использованием технологий DRAGO.

РИСУНОК 1. Сравниваются обычные технологии очистки с лазерной очисткой с использованием технологий DRAGO.

 

РИСУНОК 2. Представлена схема процесса лазерной очистки.

РИСУНОК 2. Представлена схема процесса лазерной очистки.

 

С точки зрения безопасности, лазерные решения также предлагают преимущества. Единственная необходимая личная защита — это очки для защиты от лазерного излучения, которые являются обязательными для оператора и всех людей, находящихся рядом с операцией по зачистке лазером (более простой способ — ограничить область защитными панелями). Нет необходимости в специальном костюме, перчатках или другом оборудовании, которое может сдерживать оператора.

Этот фотонный процесс не требует никаких расходных материалов, поэтому устраняет отходы для сортировки или управления. Единственным извлеченным отходом является само покрытие, которое было удалено, и оно представляет собой небольшое количество частиц и иногда дыма, в зависимости от типа покрытия. Вот почему лазерные зачистные машины оснащены системами всасывания .

 

 

Стоимость лазерных технологий

 

Стоимость лазерной системы находится в диапазоне от 60 000 до 170 000 долл. США, в зависимости от типа реализации — типа лазера и мощности, типа автоматизации, типа интеграции (в режиме онлайн или в автономном режиме) и особых ограничений.

Затем добавьте стоимость эксплуатации и обслуживания — учитывая срок службы лазерного источника, стоимость часа зачистки составляет около $ 6 / час, в зависимости от технологии и требуемой мощности лазера. Фильтры внутри машин стоят менее 560 долларов в год, а потребление электроэнергии составляет <5 кВт.

В зависимости от характера и толщины слоя, который необходимо удалить, скорость может варьироваться от 1 до 10 м2 / час. Технология, подходящая для удаления толстых слоев, может удалять несколько десятков кубических дециметров в час.

 

 

Примеры применения

 

Машины для лазерной очистки находят применение в автомобильной промышленности — например, они используются для удаления резины из пресс-форм шин или для удаления разделительного агента из пресс-форм пластиковых деталей. Лазер фокусирует свою энергию только на покрываемом слое покрытия и не повреждает и не изнашивает структуру пресс-формы, поэтому пользователям больше не нужно тратить деньги на смену использованных пресс-форм.

То же самое относится и к окрашенным деталям, где иногда требуется удалить несколько миллиметров краски, потому что обслуживание проводится только разв течение года, так как необходимо остановить производственную линию. На лазерных станках очистка может производиться непосредственно на производственной линии более регулярно, что позволяет избежать значительной потери денег.

Примеры применения лазерной очистки включают в себя:

  • Удаление краски
  • Удаление связывающего агента
  • Удаление ржавчины на металле
  • Удаление масла и жира
  • Зачистка до и после сварки
  • Зачистка окрашенных поверхностей качения
  • Очистка литьевых форм шин
  • Обслуживание инструмента и станка
  • Обезжиривание бутылок
  • Подготовка поверхности

 

Типы лазера

 

Волоконный лазер, который до сих пор использовался в промышленности в настоящее время, обеспечивает квазигауссовские импульсы (M² <3) с низкой пиковой мощностью (<10 кВт) и очень высокой частотой импульсов (≈100 кГц). Благодаря своим спецификациям, подвод тепла может быть значительным и генерировать зону термического влияния (ЗТВ). Стандартный волоконный лазер оказывается пригодным для очистки всех видов хрупких и проводящих материалов, включая сталь, алюминий, чугун и нержавеющую сталь. Для хорошего снятия лазерное пятно должно быть микроскопическим, чтобы достигнуть достаточной плотности  энергии. Это делает его хорошим кандидатом для тонких и неклейких слоев покрытия (РИСУНОК 3).

 

Главная / ИноСМИ / Промышленные лазеры / Лазер заменяет традиционные методы промышленной очистки Лазер заменяет традиционные методы промышленной очистки ИноСМИ, Промышленные лазеры 24.06.2019 5  РИСУНОК 1. Сравниваются обычные технологии очистки с лазерной очисткой с использованием технологий DRAGO.  Лазерная технология способна чистить или удалять все виды покрытий с металлов и чувствительных поверхностей  JULIEN DECLOUX  Лазерная очистка играет ключевую роль в промышленном мире. С помощью лазерной технологии существует множество возможностей очистки: очистка и подготовка поверхности продукта (перед отправкой, перед сваркой и перед покраской), утилизация отходов и очистка машин (очистка, удаление нагара, деоксидирование и обезжиривание). Одной из основных проблем, с которой должны столкнуться промышленные компании, является техническое обслуживание инструментов и, в частности, очистка пресс-форм.  В настоящее время существует много традиционных методов очистки, таких как пескоструйная обработка, криогенная обработка, обработка дробью, химикатами и ручная очистка. Однако, они создают много проблем — среди прочего, повреждения материала и обработанных продуктов, перепроизводство отходов, остановка производственной линии, нормативные ограничения, а также мышечные и скелетные расстройства.  Преимущества лазерной очистки  Лазерная очистка означает фокусировку очень сильной энергии в пучке света, чтобы с помощью нескольких эффектов (термического, фотохимического, ультрабыстрого и термомеханического) удалить покрытие различной толщины на любом типе материала.  По сравнению с традиционными технологиями, преимущества лазерной очистки включают точность, качество, рентабельность, производительность и экологическую ответственность (РИСУНОК 1). Лазерная очистка — это бесконтактная и неинвазивная технология, которая является единственным решением, позволяющим очистить точную поверхность с более или менее глубоким эффектом зачистки. Вместо грубого распыления расходных материалов, таких как абразив или песок, лазеры позволяют пользователю выбрать точный участок для очистки  РИСУНОК 2. Представлена схема процесса лазерной очистки.  С точки зрения безопасности, лазерные решения также предлагают преимущества. Единственная необходимая личная защита — это очки для защиты от лазерного излучения, которые являются обязательными для оператора и всех людей, находящихся рядом с операцией по зачистке лазером (более простой способ — ограничить область защитными панелями). Нет необходимости в специальном костюме, перчатках или другом оборудовании, которое может сдерживать оператора.  Этот фотонный процесс не требует никаких расходных материалов, поэтому устраняет отходы для сортировки или управления. Единственным извлеченным отходом является само покрытие, которое было удалено, и оно представляет собой небольшое количество частиц и иногда дыма, в зависимости от типа покрытия. Вот почему лазерные зачистные машины оснащены системами всасывания .  Стоимость лазерных технологий  Стоимость лазерной системы находится в диапазоне от 60 000 до 170 000 долл. США, в зависимости от типа реализации — типа лазера и мощности, типа автоматизации, типа интеграции (в режиме онлайн или в автономном режиме) и особых ограничений.  Затем добавьте стоимость эксплуатации и обслуживания — учитывая срок службы лазерного источника, стоимость часа зачистки составляет около $ 6 / час, в зависимости от технологии и требуемой мощности лазера. Фильтры внутри машин стоят менее 560 долларов в год, а потребление электроэнергии составляет <5 кВт.  В зависимости от характера и толщины слоя, который необходимо удалить, скорость может варьироваться от 1 до 10 м2 / час. Технология, подходящая для удаления толстых слоев, может удалять несколько десятков кубических дециметров в час.  Примеры применения  Машины для лазерной очистки находят применение в автомобильной промышленности — например, они используются для удаления резины из пресс-форм шин или для удаления разделительного агента из пресс-форм пластиковых деталей. Лазер фокусирует свою энергию только на покрываемом слое покрытия и не повреждает и не изнашивает структуру пресс-формы, поэтому пользователям больше не нужно тратить деньги на смену использованных пресс-форм.  То же самое относится и к окрашенным деталям, где иногда требуется удалить несколько миллиметров краски, потому что обслуживание проводится только разв течение года, так как необходимо остановить производственную линию. На лазерных станках очистка может производиться непосредственно на производственной линии более регулярно, что позволяет избежать значительной потери денег.  Примеры применения лазерной очистки включают в себя:      Удаление краски     Удаление связывающего агента     Удаление ржавчины на металле     Удаление масла и жира     Зачистка до и после сварки     Зачистка окрашенных поверхностей качения     Очистка литьевых форм шин     Обслуживание инструмента и станка     Обезжиривание бутылок     Подготовка поверхности  Типы лазера  Волоконный лазер, который до сих пор использовался в промышленности в настоящее время, обеспечивает квазигауссовские импульсы (M² <3) с низкой пиковой мощностью (<10 кВт) и очень высокой частотой импульсов (≈100 кГц). Благодаря своим спецификациям, подвод тепла может быть значительным и генерировать зону термического влияния (ЗТВ). Стандартный волоконный лазер оказывается пригодным для очистки всех видов хрупких и проводящих материалов, включая сталь, алюминий, чугун и нержавеющую сталь. Для хорошего снятия лазерное пятно должно быть микроскопическим, чтобы достигнуть достаточной плотности  энергии. Это делает его хорошим кандидатом для тонких и неклейких слоев покрытия (РИСУНОК 3).  РИСУНОК 3. Волоконный лазер является хорошим кандидатом для тонких и неклейких слоев покрытия.

РИСУНОК 3. Волоконный лазер является хорошим кандидатом для тонких и неклейких слоев покрытия.

 

Для обработки материалов и покрытий, с которыми  не справляются  волоконные лазеры, компания Silltec (Saclay, Франция) разработала лазер нового поколения, который достигает самой высокой пиковой мощности (highest peak power, HPP) на рынке (РИСУНОК 4a). Чтобы избежать нагревания материалов, средняя мощность была уменьшена, чтобы дать время для рассеивания тепла между двумя импульсами лазера. Чтобы избежать ЗТВ, изготавливается профиль излучения с плоским верхом, позволяющий очистку для всех типов металлов и чувствительных поверхностей, таких как стекло, композит, дерево или камень.

HPP  с лазерной технологией DRAGO Thick позволяет создавать большое лазерное пятно для большего объемного воздействия. Этот лазер генерирует импульсы с высокой пиковой мощностью (> 8 МВт) при относительно низких частотах импульсов (≈ 1 кГц). Благодаря высокой пиковой мощности он может удалять толстые и клейкие слои покрытия.

Кроме того, этот лазер также позволяет очень высокую плотность потока энергии в уменьшенном пятне, чтобы вызвать отрыв механическим ударом. Этот процесс полезен для устранения очень клейких слоев покрытия. РИСУНОК 4b показывает, что лазер DRAGO Thick лучше управляет порогами мощности лазера.

 

РИСУНОК 4. Говорят, что лазерная технология DRAGO Thick для очистки лазера обеспечивает максимальную пиковую мощность на рынке (а); также показано, что лучше управлять порогами абляции (б).

РИСУНОК 4. Говорят, что лазерная технология DRAGO Thick для очистки лазера обеспечивает максимальную пиковую мощность на рынке (а); также показано, что лучше управлять порогами абляции (б).

 

Эта технология обеспечивает высокое качество благодаря высокой селективности. Благодаря профилю излучения с плоским верхом улучшается дифференциация между порогами удаления для подложки и для слоя покрытия. Это означает, что ниже порога для подложки  нет энергии, передаваемой в подложке и, следовательно, нет повреждений.

Более того, технология DRAGO Thick не создает ЗТВ. Вся энергия в лазерном луче используется во время зачистки, поэтому нет накопления тепла из-за энергий ниже порога абляции покрытия.

Лазер является революционным решением для операций очистки и зачистки, поскольку он позволяет оптимально контролировать процесс без какого-либо загрязнения, но до сих пор были возможны только операции, адаптированные для низкоэнергетических лазеров. Однако лазерная технология DRAGO Thick, предназначенная для операций по зачистке и очистке, позволяет удалять большие объемы материала с беспрецедентным качеством и энергоэффективностью.

ЖУЛИЕН ДЕКЛУ (julien.decloux@silltec.com) — генеральный директор и инженер-оптик в Silltec, Сакле, Франция; www.silltec.com.

 

Источник

 

 

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи
или пресс-релизы с ссылками и изображениями.
ritm@gardesmash.com

 

Реклама наших партнеров