Laserrengöring är en miljövänlig process som används för att avlägsna rost, färg, oxider och andra föroreningar från metallytor. Tack vare sin effektivitet används den i ett växande antal tillämpningar. Laserrengöring kräver en pulsad fiberlaser, vanligtvis på 50 watt eller mer.
Traditionella industriella rengöringsmetoder betraktas ofta som besvärliga, och det av goda skäl. Rostborttagning kan vara tids- och arbetskrävande. Oxidborttagning kan kräva farliga kemikalier som är specifika för det material som ska avlägsnas. I vissa fall kan färgborttagning genom sandblästring skada den underliggande metallen.
Att hantera dessa problem medför vanligtvis betydande kostnader, men laserrengöring förändrar detta. Det är en kostnadseffektiv lösning som minskar rengöringstiderna och underhållsbehovet.
Om du är skeptisk till dessa påståenden om laserteknik kan du fortsätta läsa för att få veta de viktigaste fakta om vad en laser gör när den avlägsnar föroreningar och beläggningar.
Laserablation sker när ett materialskikt eller en beläggning avlägsnas med hjälp av en laserstråle. Det är processen bakom alla tillämpningar inom laserrengöring. Ta exempelvis rostborttagning med laser på stål som exempel. När strålen träffar ytan bryts de molekylära bindningarna i damm- eller rostskiktet, och materialet stöts bort från substratet. Enklare uttryckt kan man föreställa sig att det skikt som ska avlägsnas helt enkelt förångas av laserstrålen.
Laserablation
Ett enkelt sätt att förstå betydelsen av ablationströskeln är att jämföra den med att kasta en boll över en mur. Om du inte kastar den tillräckligt högt kommer den aldrig över till andra sidan. Även om du kastar bollen tusen gånger kommer du alltid att misslyckas. Samma sak gäller vid rostborttagning med laser. Du kan rikta laserstrålen mot ytan tusen gånger, men så länge energin ligger under ablationströskeln för det material du arbetar med kommer ingenting att avlägsnas.
Alla material har olika egenskaper och därmed olika molekylära bindningar. Med andra ord har varje material en specifik ablationströskel. För att ett skikt ska kunna avlägsnas från ett visst material måste den energi som laserstrålen överför ligga över ablationströskeln för just det materialet.
Låt oss fortsätta med samma jämförelse. Föreställ dig att det finns en andra, högre mur bakom den första och att en boll kastas med precis tillräckligt mycket energi för att ta sig över den första, men inte tillräckligt för att ta sig över den andra. Bollen skulle studsa mot den andra muren och falla ned mellan de två. Oavsett hur många gånger du kastar bollen får du samma resultat. Den tar sig över den första muren, men aldrig över den andra.
Eftersom varje material har en egen ablationströskel kan laserrengöring skilja mellan två eller flera material när ett oönskat skikt ska avlägsnas från ett föremål. Om skillnaden i ablationströskel mellan materialen är tillräckligt stor går det att välja vilket material som ska avlägsnas, det vill säga det med den lägre ablationströskeln, samtidigt som det andra materialet lämnas orört.
Ablationströskeln för rost är exempelvis mycket lägre än för vanliga metaller som stål och aluminium. Detsamma gäller färg och olja. Den stora skillnaden mellan dessa värden gör att föroreningar och beläggningar kan förångas helt utan risk för att skada det underliggande grundmaterialet. Det finns helt enkelt inte tillräckligt mycket energi för att orsaka skador.
Laserablation kan jämföras med att hugga i sten med hammare och mejsel. Du kan använda en liten hammare och slå många små slag mot mejseln. Eller så kan du använda en större hammare för att få mer kraft, vilket minskar antalet slag som behövs och ökar borttagningshastigheten. Principen är densamma vid laserrengöring, med skillnaden att du bara vill avlägsna ett materialskikt: föroreningen.
Fiberlasersystem för rengöring kan avlägsna ett visst skikt på två olika sätt. Antingen består laserstrålen av en kontinuerlig ljusvåg eller så avges den i pulser med en viss repetitionsfrekvens. Även om resultatet i stort sett blir detsamma varierar borttagningshastigheten kraftigt beroende på vilken metod som används.
Borttagningshastighet: kontinuerliga och pulsade lasrar
För en given mängd energi och yta ökar effekten när samma mängd energi koncentreras till en kort puls. Det är som att använda den större hammaren. En pulsad laserstråle är effektivare och ger en högre borttagningshastighet än en kontinuerlig stråle. Samtidigt som korta laserpulser rengör ytor snabbare säkerställer de också att det underliggande materialet inte värms upp för mycket.
Eftersom denna rengöringsmetod endast använder en laserstråle för att förånga det skikt som ska avlägsnas krävs inga förbrukningsmaterial. Det är en av fördelarna med laser, som endast behöver anslutas till en strömkälla för att vara redo att användas.
Dessutom används inga kemikalier eller lösningsmedel. Det gör laserrengöring av ytor till en av de säkraste lösningarna för borttagning av rost och beläggningar. Det finns inget kemiskt avfall att ta hand om, och anställda är helt säkra när de arbetar i närheten av laserrengöringsmaskiner som är konstruerade för att uppfylla internationella standarder för lasersäkerhet. De behöver inte använda personlig skyddsutrustning och slipper hantera besvärliga kemikalier.
Eftersom laserrengöring förångar material och bildar rök bör det dock finnas ett rökutsugssystem i närheten av lasern för att säkerställa att inga färg-, olje- eller dammpartiklar släpps ut i luften.
Att avlägsna fastbrända gummirester från däckformar, ge gamla rörledningar nytt liv, rengöra rör i kärnkraftverk och till och med genomföra större projekt som att avlägsna färg från en rostig bro och förbereda ytor inför svetsning är alla exempel på projekt som kan dra nytta av industriell laserrengöring.
Denna beröringsfria rengöringsteknik kan användas i otaliga industriella tillämpningar. Den enda begränsningen är möjligheten att skilja mellan det material som ska avlägsnas och det som ska skyddas.
För närvarande är de vanligaste tillämpningarna för laserrengöring:
Laserablation används inte bara för rengöring, utan även i stor utsträckning i andra industriella tillämpningar.
Laserrengöringslösningar kan lösa många av de problem som uppstår vid rostborttagning och andra industriella rengöringstillämpningar. Genom att selektivt avlägsna ett specifikt material erbjuder fiberlasrar en snabb lösning som kräver minimal löpande hantering för många olika branscher.
Om du är intresserad av laserrengöringsprocessen kan du kontakta en expert på Laserax. Vi kan guida dig genom våra arbetsstationer, lösningar för produktionslinjer och OEM-lasersystem.
Våra produkter omfattar högeffektlasrar med upp till 500 W lasereffekt för högpresterande tillämpningar. Vi erbjuder även lasrar med lägre effekt för vissa tillämpningar. Titta på den här videon för att se våra laserrengöringssystem i drift.
Med en doktorsexamen i laserbearbetning är Alex en av de två lasexperter som grundade Laserax. Han är idag vice vd och teknikchef (CTO) och leder teamet som utvecklar laserprocesser för applikationer inom lasermärkning, rengöring, texturering och svetsning.
E-beläggningsprocessen, även känd som elektrobeläggning, är en mycket tillförlitlig metod för att skydda metalldelar mot korrosion, UV-strålning och slitage. Genom att förstå hur e-beläggning fungerar och hur man optimerar den kan du uppnå optimal genomströmning, minska antalet defekter och uppnå högkvalitativa beläggningar.
Vid limning, beläggning, målning, tryckning eller tätning upplever de flesta tillverkare förr eller senare problem med vidhäftning, korrosionsskydd eller strukturella svagheter. I den här artikeln förklarar vi vad ytbehandling är och beskriver dess fördelar för olika tillämpningar. Vi guidar dig också i valet mellan dagens 10 vanligaste ytbehandlingsmetoder.
Laserytbehandlingar kan användas på nästan alla typer av metaller, däribland kolstål, gjutjärn, aluminium, molybden och magnesium. De kan avlägsna föroreningar och beläggningar genom laserrengöring, modifiera ytans grovhet genom lasertexturering, härda ytor genom laserhärdning och tillföra material till ytor för att förbättra deras egenskaper genom laserpåsvetsning.
