Comment fonctionne le nettoyage laser en 5 étapes

Le nettoyage laser est un procédé écologique utilisé pour éliminer la rouille, la peinture, l’oxyde et tous autres contaminants des surfaces métalliques. Cette méthode est de plus en plus utilisée pour de nombreuses applications dues à son efficacité. Le nettoyage laser exige typiquement un laser à fibre pulsé d’au moins 50 watts de puissance.

Les méthodes de nettoyage traditionnelles sont souvent vues comme étant fastidieuses (et avec raison). En effet, éliminer la rouille de pièces métallique peut être long et exigeant. Le nettoyage d’oxyde peut nécessiter l’utilisation de plusieurs produits chimiques dangereux. Dans certains cas, l’élimination de peinture par sablage peut endommager la surface du métal sous-jacent.

Faire face à ses problèmes implique habituellement un coût significatif, mais le décapage laser cherche à changer ce paradigme en introduisant une solution qui est rentable, plus rapide et qui ne requiert qu’un minimum de maintenance.

Si vous avez des doutes face aux affirmations mentionnées ci-haut, nous vous invitions à poursuivre votre lecture des faits essentiels du nettoyage laser ci-bas.

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1. Tous les matériaux ont un seuil d’ablation

Le phénomène d'ablation laser a lieu lorsqu'une couche supérieur ou qu’un revêtement est éliminé de la surface d’un métal par un laser. En effet, l’ablation est le processus à la base de toutes les applications de nettoyage au laser. Prenons par exemple le nettoyage laser de rouille sur l’acier. Lorsque le faisceau créé par les systèmes laser frappe la surface de la pièce, les liens moléculaires de la couche de salissure ou de rouille est brisé ce qui éjecte les contaminants du substrat. En terme moins technique, vous pouvez imaginer que la couche à être éliminée est simplement vaporisée par le laser.

Ablation laser

Une façon simple de saisir l’importance du seuil d’ablation dans le processus de nettoyage laser est d’imaginer que le processus est similaire à lancement d’une balle au-delà d’un mur. Si vous ne tirez pas la balle assez haut, elle ne se rendra jamais de l’autre côté du mur. Même si vous tirez la balle des milliers de fois, vous ne réussirez jamais. Le même concept s’applique au débrouillement laser. Vous pouvez tirer le faisceau laser des milliers de fois, mais tant et aussi longtemps que l’énergie sera sous le seuil d’ablation du contaminant, il n’en sera jamais éliminé de la surface de votre métal.

Tous les matériaux ont des propriétés différentes et donc des liens moléculaires différents. En d’autres mots, chaque matériau a un seuil d’ablation différent. Ainsi, pour le traitement de surface d’un métal par nettoyage laser, il faut transmettre assez d’énergie par rayonnement laser pour que celle-ci dépasse le seuil d’ablation de ce contaminant en particulier.

2. Il est possible d’éliminer sélectivement un matériel

Si l’on revient à notre analogie. Cette fois-ci, il y a un deuxième mur plus haut juste derrière le premier mur et la balle a été tirée avec assez d’énergie pour dépasser le premier mur, mais ne réussis pas à dépasser le deuxième. La balle rebondirait du second mur et se placerait entre les deux murs. Encore une fois, en tirant la balle avec cette même énergie, on obtiendrait le même résultat, indépendamment du nombre de fois que la balle est tirée. La balle dépassera toujours le premier mur, mais jamais le deuxième.

Puisqu’il y a un seuil d’ablation pour chaque matériau, le nettoyage laser peut discriminer entre les deux (ou plus) matériaux lorsqu’il y a élimination d’une couche indésirable d’un objet. Avec une différence de seuil d’ablation assez haut entre deux matériaux, il est possible pour une couche particulière d’être éliminée (celle avec le seuil d’ablation le plus bas) tout en laissant l’autre matériel intact.

Par exemple, la rouille a un seuil d’ablation qui est beaucoup plus bas que celui de métaux communs comme l’aluminium ou l’acier. Il en va de même pour la peinture ou l’huile. Ce vaste écart entre les deux valeurs permet aux contaminants et revêtements d’être complètement vaporisés sans prendre le risque d’endommager le matériau de base sous-jacent. Il n’y a tout simplement pas assez d’énergie pour qu’il y ait des dommages.

3. Des pulses courts et puissants signifient une élimination plus rapide

Imaginez l’ablation laser comme la taille d'une pièce à l’aide d’un marteau et d’un burin. Vous pouvez utiliser le petit marteau pour frapper plusieurs petits coups sur le burin. Il est également possible de prendre le gros marteau pour mettre à profit plus de puissance et d’ainsi réduire le nombre de coups nécessaires ainsi qu’augmenter votre vitesse de taille de la pierre. L’idée est la même pour le nettoyage laser, mais vous ne voulez qu’enlever une seule couche du matériel : le contaminant.

Les systèmes de nettoyage laser à fibre peuvent éliminer n’importe quelle couche en utilisant deux méthodes. Le faisceau laser est soit émis de façon continue ou pulsé, à un taux de répétition donné. Même si les résultats peuvent être similaires, le taux d’élimination de matériel peut grandement varier tout dépendant de la méthode utilisée.

Vitesse de nettoyage : Laser continue vs Laser pulsé

Pour une surface donnée, mettre le même montant d’énergie dans un plus petit pulse augmente la puissance moyenne. C’est comme utiliser le gros marteau. Un faisceau pulsé est plus efficace et permet au laser d’atteindre une vitesse de nettoyage plus rapide qu’un faisceau continu. Alors que les pulses laser courts nettoient la surface plus rapidement, ils assurent également que le matériel sous-jacent n’accumule pas trop de chaleur.

4. Une technologie sans consommables et écologique

Puisque cette méthode utilise seulement un faisceau laser pour vaporiser un contaminant de la surface d’un métal, alors aucun consommable n’est requis. C’est en effet l’un des avantages de la technologie laser qui ne requiert qu’une alimentation électrique pour être prête à être utilisée.

En plus de ne nécessiter aucun consommable, le procédé laser n’utilise aucun produit chimique. Cela rend le nettoyage laser des plus sécuritaires lorsqu’il s’agit d’éliminer la rouille ainsi que tout autre revêtement indésirable. Une gestion des produits chimiques n’est donc pas nécessaire. En effet, il est tout à fait sécuritaire de travailler autour d’une station de nettoyage laser puisqu’elles sont conçues en respectant les normes et standards internationaux de sécurité laser. Aucun équipement additionnel de sécurité n’est nécessaire pour l’utilisation de la station et les opérateurs n’auront pas à faire face à ses produits chimiques.

Puisque les contaminants sont transformés en poussières et en fumés à la suite de l’ablation laser, Laserax offre un système d’aspiration et de filtration des salissures et fumés à l’intérieur de ses stations pour ainsi s’assurer qu’aucune de ses particules volatiles ne soit libérée dans les airs.  

5. Le nettoyage laser est d’intérêt pour plusieurs applications industrielles

Éliminer des résidus de caoutchouc brûlé de moules de pneus; donner nouvelle vie à de vieux pipelines; nettoyer des tuyaux dans l’industrie nucléaire; et même pour des projets de plus grande envergure tels que l’élimination de peinture à la surface d’un pont rouillé et préparer des surfaces de soudure sont tous des projets qui peuvent bénéficier de la technologie laser.

Cette technique de nettoyage industriel sans contact peut être utilisée pour de nombreuses applications. La seule limite est en sa capacité de discriminer entre le matériel à être éliminé et celui qui doit être protégé.

En ce moment, les applications les plus communes sont les suivantes :

• Le nettoyage présoudure pour éliminer la rouille et autre contaminante des surfaces à souder
• Le nettoyage post-soudure pour éliminer les oxydes créés par le processus de soudure
• L’élimination laser d’oxyde et la préparation de surface pour en maximiser l’adhésion de la peinture
• Élimination laser d'oxyde sur des lingots d'alliages spéciaux
• L’élimination de revêtement tout de suite après un procédé impliquant de la peinture pour remplacer le processus de camouflage sur des lignes automatisé.
• L’élimination de peinture pour des pièces qui serait autrement abandonnée dû à des défauts au niveau de leur revêtement.

En résumé

La solution de décapage laser peut surmonter plusieurs problèmes en lien avec l’élimination de contaminants de surface. En sélectionnant le contaminant à éliminer, notre laser à fibre pulsé offre une solution rapide et facile à implémenter pour n’importe quel type d’industrie.

Si vous êtes intéressés par le processus de nettoyage laser, contactez un expert Laserax. Nous pouvons vous guider au travers de nos diverses stations, solutions et systèmes OEM.

Contactez nous

Nos produits comprennent des lasers de forte puissance allant jusqu’à 500W pour les applications les plus exigeantes. Nous avons également à notre disposition des lasers de plus basse puissance. Jetez un coup d’œil à notre vidéo ci-bas pour voir notre système de nettoyage laser en action.