Blog

¿Cómo funciona la limpieza con láser en 5 pasos?

authorIcon By Arthur Perret on September 22, 2020 topicIcon Laser Cleaning

La limpieza con láser es un proceso ecológico que se utiliza para eliminar el óxido, la pintura, el óxido y otros contaminantes de las superficies metálicas. Debido a su eficiencia, se está utilizando en un número creciente de aplicaciones. La limpieza con láser requiere al menos un láser de fibra pulsada (normalmente de 50 vatios o más).

Los métodos tradicionales de limpieza industrial a menudo se consideran tediosos (y por buenas razones). La eliminación de óxido puede llevar mucho tiempo y trabajo. La remoción de capas de óxido puede involucrar químicos peligrosos específicos para cada material que necesita ser removido. En algunos casos, la eliminación de pintura mediante chorro de arena puede dañar el metal que se encuentra debajo.

Tratar estos problemas generalmente tiene un costo significativo, pero la limpieza con láser está cambiando esto: es una solución rentable que reduce los tiempos de limpieza y el mantenimiento.

Si usted se siente escéptico acerca de estas afirmaciones que refieren sobre la tecnología láser, siga leyendo para conocer los datos clave sobre lo que hace un láser al eliminar contaminantes y recubrimientos.

Cuéntenos acerca de su solicitude

1. Todos los materiales tienen un umbral de ablación

La ablación por láser se produce cuando se elimina una capa de material o un revestimiento con un rayo láser. Este es el proceso detrás de todas las aplicaciones de limpieza láser. Realice la eliminación de óxido con láser en acero. Cuando el rayo golpea la superficie, los enlaces moleculares en la capa de polvo u óxido se rompen y se expulsan del sustrato. En términos menos técnicos, puede imaginarse que la capa que se va a quitar es simplemente vaporizada por el rayo láser.

Ablation láser

image of laser ablation

Una forma sencilla de comprender la importancia del umbral de ablación es compararlo con lanzar una pelota sobre una pared. Si no lo arroja lo suficientemente alto, nunca llegará al otro lado. Incluso si lanzas la pelota mil veces, siempre fallarás. Lo mismo se aplica al despojamiento con láser. Puede disparar el rayo láser miles de veces, pero siempre que la energía esté por debajo del umbral de ablación del material con el que está trabajando, no se eliminará nada.

Ahora, cada material tiene propiedades diferentes y, por lo tanto, enlaces moleculares diferentes. En otras palabras, cada material tiene un umbral de ablación específico. Para eliminar con éxito una capa de un material determinado, la energía transferida por el rayo láser debe estar por encima del umbral de ablación de ese material en particular.

2. Es posible eliminar un material de forma muy selectiva

Continuemos con nuestra analogía. Imagínese que hubiera una segunda pared más alta detrás de la primera y que se lanzara una pelota con la energía suficiente para pasar la primera pared, pero no lo suficiente para pasar la segunda. La pelota rebotaría en la segunda pared y caería entre las dos paredes. Una vez más, no importa cuántas veces lances la pelota, siempre obtendrás el mismo resultado. Pasarás la primera pared pero nunca la segunda.

Dado que existe un umbral de ablación para cada material, la limpieza con láser puede discriminar entre dos o más materiales cuando se intenta eliminar una capa no deseada de un objeto. Dada una diferencia de umbral de ablación suficientemente grande entre los materiales, es posible seleccionar un material a eliminar (es decir, el que tiene el umbral de ablación más bajo) dejando el otro material sin tocar.

Por ejemplo, el umbral de ablación de óxido es mucho más bajo que el umbral de metales comunes como el acero y el aluminio. Lo mismo ocurre con la pintura y el aceite. Esta gran brecha entre dos valores permite que los contaminantes y los recubrimientos se vaporicen por completo sin ningún riesgo de dañar el material base que se encuentra debajo. Simplemente no hay suficiente energía para que se produzcan daños.

3. Una ráfaga de energía fuerte y corta significa una eliminación más rápida

Puede pensar en la ablación con láser como algo similar a tallar piedra con un martillo y un cincel. Puede usar un martillo pequeño y hacer muchos golpes pequeños en su cincel. O bien, podría usar un martillo más grande para aprovechar más potencia, reduciendo así el número requerido de golpes y aumentando la velocidad de extracción. La idea es la misma con la limpieza láser, excepto que solo se desea eliminar una capa de material: el contaminante.

Los sistemas de limpieza por láser de fibra pueden eliminar cualquier capa utilizando dos métodos diferentes. O el rayo láser es una onda continua de luz o se pulsa a una velocidad de repetición determinada. Incluso si el resultado es prácticamente el mismo, la velocidad de eliminación varía mucho según el método. 

Velocidad de eliminación: láseres continuos frente a pulsados

Graph - relation of laser beam's power to removal speed

Para un área de superficie determinada, poner la misma energía en un pulso corto aumenta la potencia. Es como usar un martillo más grande. Un rayo láser pulsado por los equipos láser es más eficiente y proporciona una velocidad de eliminación más rápida que un rayo continuo. Y aunque el láser de pulso corto limpian las superficies más rápido, también garantizan que el material subyacente no se caliente demasiado.

4. Es libre de consumibles y ecológico

Como este método de limpieza solo utiliza un rayo láser para vaporizar la capa que se va a quitar, literalmente no hay consumibles en él y no es abrasivo. Ésta es la belleza de los láseres, que solo necesitan un enchufe de alimentación para ser configurados y listos para funcionar.

Además de esto, los láseres no utilizan productos químicos ni disolventes. Esto hace que la limpieza de superficies con láser sea una de las soluciones más seguras cuando se trata de eliminar el óxido y el revestimiento. No solo no hay desechos químicos que cuidar en el medio ambiente, sino que los empleados están totalmente seguros cuando trabajan cerca de máquinas de limpieza láser, que están diseñadas para cumplir con los estándares internacionales de seguridad láser . Los empleados no necesitarán equipo de protección personal y no tendrán que manipular esos molestos productos químicos.

Dicho esto, dado que la limpieza con láser vaporiza los materiales en humos, debe tener un sistema de extracción de humos cerca del láser para asegurarse de que no se liberen partículas de pintura, aceite o polvo en el aire.

5. La limpieza con láser es de interés para diversas aplicaciones industrial

Eliminar los residuos de caucho quemados de los moldes de neumáticos; dar una nueva vida a las viejas tuberías; limpieza de tuberías en centrales nucleares; e incluso proyectos más grandes, como quitar pintura de un puente oxidado y hacer la limpieza de soldaduras, son proyectos que pueden beneficiarse de la tecnología de limpieza industrial con láser.

Esta técnica de limpieza, sin contacto y sin abrasivos, se puede utilizar en innumerables aplicaciones industriales. El único límite es la capacidad de discriminar entre el material a remover y el material a proteger.

Por el momento, las aplicaciones de limpieza láser más comunes incluyen:

  • Pretratamientos de soldadura para eliminar llas capas de óxido y otros contaminantes de las áreas de soldadura
  • Post-tratamientos de piezas soldadas para eliminar óxidos de aluminio y acero inoxidable
  • Eliminación de óxido con láser y preparación de superficies para maximizar la adhesión de la pintura
  • Eliminación de óxido láser de lingotes de aleaciones especiales
  • Eliminación del revestimiento justo después del proceso de revestimiento para reemplazar el enmascaramiento de piezas en las líneas de producción
  • Pintura de piezas que de otro modo serían desechadas debido a defectos de pintura

En resumen

Las soluciones de limpieza láser pueden superar muchos de los problemas que se enfrentan con la eliminación de óxido y otras aplicaciones de limpieza industrial para el tratamiento de superficies. Al seleccionar un material específico que se eliminará, los láseres de fibra ofrecen una solución rápida y fácil de configurar para muchas industrias.

Si está interesado en el proceso de limpieza con láser, comuníquese con un experto de Laserax. Podemos guiarlo a través de nuestras estaciones de trabajo y mejorar la experiencia de usuario, dando soluciones para la línea de producción y de los sistemas láser OEM.

Contáctenos

Nuestros productos incluyen láseres de alta potencia; de hasta 500 W de potencia láser para aplicaciones de alto rendimiento. También ofrecemos sistemas de baja potencia para algunas aplicaciones. Mire este video para ver cómo funcionan nuestros sistemas de limpieza láser.  

 

Arthur Perret