Với sự tiếp xúc kéo dài của thép với độ ẩm hoặc không khí, một lớp oxit sắt hình thành trên bề mặt. Đồng thời, sản phẩm mất đi sự hấp dẫn thị giác, nhưng đây không phải là hậu quả khó chịu duy nhất. Trong tương lai, kim loại sẽ bắt đầu rỉ sét nhanh chóng, do đó đối tượng có thể mất các chức năng cơ bản. Laser loại bỏ rỉ sét là một phương pháp hiện đại để làm sạch bề mặt kim loại, đã trở thành một phương pháp thay thế hiệu quả hơn cho các phương pháp ngăn chặn ăn mòn hóa học.
- Công nghệ làm sạch bằng laser
- Cắt laze
- Giải hấp
- Thiết bị làm sạch bằng laser
- Ưu điểm của phương pháp
- Phạm vi sử dụng
- Ứng dụng vi mô
- Ứng dụng macro
- Sử dụng quy mô lớn
- Những mô hình laser có sẵn?
- Laser Trung Quốc
Công nghệ làm sạch bằng laser
Để tiến hành làm sạch laser kim loại khỏi rỉ sét, bạn cần một thiết bị đặc biệt tập trung một luồng ánh sáng mạnh mẽ. Nguyên lý hoạt động của thiết bị là khả năng của một kim loại nguyên chất phản xạ bức xạ laser khi các chất có thành phần phức tạp hơn hấp thụ nó. Kết quả là, một lớp gỉ, bao gồm hỗn hợp ba oxit sắt, màng hydroxit và các chất gây ô nhiễm khác nhau, bắt đầu tích lũy năng lượng, làm nóng và bong ra khỏi bazơ. Nếu công suất của thiết bị laser cao, thì mảng bám sẽ tan chảy và bay hơi.
Cắt laze
Thông thường, việc làm sạch laser kim loại khỏi rỉ sét được thực hiện bằng cách sử dụng quá trình cắt bỏ - bức xạ xung, gây ra sự bay hơi của màng oxit. Cái sau "nổi lên" trên bề mặt dưới dạng đám mây plasma, sau đó phân giải. Ablation xảy ra ở biên của hai giai đoạn: khí và ngưng tụ - và bắt đầu do nhiệt độ giảm mạnh (thiết bị có thể làm nóng cơ sở đến +16500 độ).
Thứ tự hoạt động của thiết bị như sau:
- Quét (chẩn đoán). Laser xác định độ sâu xử lý bằng cách sử dụng một xung ngắn phát ra từ đầu làm việc.
- Sân khấu chính. Trong chế độ tự động, nguồn được chọn, loại bỏ hoàn toàn gỉ được thực hiện.
Giải hấp
Giải hấp được hiểu là một hiệu ứng nhẹ hơn có điều kiện đối với rỉ sét bởi một chùm photon, gây ra sự phân tách của lớp bề mặt dưới dạng vảy. Các nhà máy như vậy được đặc trưng bởi năng lượng thấp, dẫn đến sưởi ấm mà không biến đổi pha. Thông thường, để đạt được hiệu ứng mong muốn với độ dày màng oxit từ 50-75 micron, mật độ năng lượng nhiệt không được nhỏ hơn 106 W / sq. cm, đường kính của chùm ion-photon lên tới 100 micron.
Ngoài việc sưởi ấm, sự hiện diện của lực sốc của chùm ánh sáng phát ra làm tăng tốc kết quả đạt được. Có thể sử dụng phương pháp giải hấp bằng laser do tác dụng phụ của kim loại lên các sản phẩm có:
- trang trí hoàn thiện;
- nếp gấp;
- rãnh khác nhau, lỗ;
- chi tiết phức tạp.
Thiết bị làm sạch bằng laser
Tất cả các cơ chế để làm sạch kim loại laser được tự động hóa càng nhiều càng tốt, trong khi nỗ lực của con người giảm xuống mức tối thiểu. Máy laser khác nhau về công suất, loại công trình, kích thước, một số trong số chúng được trang bị một camera có điều khiển từ xa, được kết nối với máy tính. Để xử lý cốt liệu lớn, hệ thống laser được trang bị dây cáp dài (từ 50 mét).
Bởi sức mạnh của thiết bị có thể như sau:
- cho các khu vực nhỏ - 12-20 W (laser nhỏ trên pin);
- cho các khu vực trung bình - 100-400 W (hệ thống di động có kích thước nhỏ gọn);
- cài đặt mạnh mẽ - lên đến 1000 W (thiết bị di động và cố định).
Thông thường, các công cụ như vậy có thể hoạt động chống gỉ hoặc cho các mục đích khác mà không cần thay thế đầu làm việc trong vòng 100.000 giờ. Sau khi một phần phải được thay thế để tiếp tục vận hành thiết bị. Hệ thống laser an toàn cho con người, chúng được trang bị bảo vệ đặc biệt chống lại chùm tia ra khỏi phôi.
Ưu điểm của phương pháp
Laser được sử dụng như một chất tẩy gỉ ở khắp mọi nơi, cả tại các doanh nghiệp công nghiệp lớn và trong các dịch vụ xe hơi nhỏ. Với sự trợ giúp của các bộ pin năng lượng thấp nhỏ, hoàn toàn có thể làm sạch kim loại khỏi các yếu tố ăn mòn bằng tay của chính bạn trong nhà để xe bình thường. Các ưu điểm khác của phương pháp laser so với việc sử dụng chất tẩy rửa, bộ chuyển đổi và phương pháp làm sạch cơ học như sau:
- thiếu khí thải độc hại, an toàn;
- thiếu tiếp xúc của con người với bề mặt được xử lý;
- chất lượng và độ chính xác cao nhất của việc làm sạch;
- sự ồn ào của ngay cả các cài đặt mạnh mẽ nhất;
- xử lý bề mặt tốc độ cao;
- dễ dàng thiết lập và điều chỉnh thiết bị;
- tự động tắt bộ phát laser sau khi hoàn thành quá trình;
- khả năng làm việc với nhiều kim loại và hợp kim;
- thiếu nhu cầu chi tiêu;
- không có nguy cơ thiệt hại vật chất, tính đồng nhất của lớp bị loại bỏ.
đến nội dung ↑
Phạm vi sử dụng
Laser có một loạt các ứng dụng, trong khi nó phân biệt giữa micro, macrozone và hoạt động quy mô lớn. Chi phí của các phương pháp điều trị cũng sẽ khác nhau, bởi vì chúng phụ thuộc vào chi phí lắp đặt, vào khả năng, phạm vi công việc và mức độ phức tạp của chúng.
Ứng dụng vi mô
Khu vực sử dụng này bao gồm tước dây trong khi gia cầm, hàn các kết nối điện tử khác nhau - thiết bị đầu cuối, đầu nối. Khác với laser, hầu như không thể làm sạch các dây phẳng nhỏ khỏi lớp cách điện cũ mà không làm hỏng chúng. Chùm sáng sẽ loại bỏ lớp cách nhiệt có độ dày dưới 1 micron hoặc lớp phủ bạc được phun, mà không chạm vào thành phần đồng. Ngoài ra, trong lĩnh vực điện tử, laser được sử dụng để thực hiện:
- vết mổ mỏng;
- lỗ trên dây dẫn;
- rãnh trên bảng.
đến nội dung ↑Nếu cần thiết, với sự trợ giúp của các hệ thống laser, có thể loại bỏ lớp phủ polyamide khỏi hệ thống phanh hoặc làm mát, cần thiết khi làm sạch các đầu của các ống được kết nối. Kỹ thuật laser cho phép hoạt động phức tạp này được thực hiện mà không làm hỏng lõi nhôm.
Ứng dụng macro
Làm sạch kim loại bằng laser là một phương pháp đắt tiền, nhưng nó hoàn toàn hợp lý nếu cần thiết trong việc xử lý các sản phẩm đắt tiền: trang sức, tiền xu, thỏi, các mặt hàng có giá trị. Công nghệ này cũng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm cao su tại các nhà máy: một chùm ánh sáng loại bỏ hiệu quả mảng bám từ khuôn lốp sau hàng trăm lần trám. Nếu bạn làm sạch khuôn bằng phương pháp hóa học, quá trình này sẽ mất nhiều thời gian và bề mặt của một sản phẩm đắt tiền có thể bị hỏng.
Laser ngăn chặn các hiệu ứng như vậy và giảm thiểu thời gian cần thiết để loại bỏ các yếu tố ăn mòn. Thời gian xử lý laser cho khuôn không quá 60 phút so với 8 giờ mà phương pháp hóa học yêu cầu. Ngoài ra, sản phẩm sẽ không cần phải tháo dỡ trước khi làm việc, điều này thuận tiện hơn nhiều về mặt kỹ thuật và loại bỏ các vấn đề trong quá trình lắp lại.
Sử dụng quy mô lớn
Làm sạch gỉ laser được thực hiện trong sản xuất linh kiện cho máy bay, tàu vũ trụ, v.v.Kể từ những năm 90, nhiều máy bay quân sự và hành khách đã được làm sạch sơn, mảng bám như một phần của bảo trì bằng laser. Việc lắp đặt như vậy được sử dụng để loại bỏ sơn chì cũ khỏi vỏ tàu, cầu, các công trình cồng kềnh khác, xe lửa, tòa nhà.
đến nội dung ↑Những mô hình laser có sẵn?
Phổ biến nhất trên thị trường là các thiết bị của công ty Clean Laser (Đức), nơi sản xuất một dòng thiết bị laser lớn. Phổ biến nhất được coi là một laser ba lô nhỏ gọn, có 3 mô-đun riêng biệt, được kết nối bằng cáp quang:
- satchel với một nguồn năng lượng;
- đầu laser;
- thiết bị giám sát video.
Khi thiết bị được bật, bề mặt được quét, độ sâu của vết gỉ được phát hiện và chỉ sau đó luồng laser toàn năng mới được dẫn đến khu vực bị nhiễm bẩn. Phần còn lại của các yếu tố rỉ bị phá hủy bị ngắt kết nối với kim loại được mang đi trong một thùng chứa đặc biệt. Quá trình kết thúc tự động khi bề mặt của sản phẩm trở nên hoàn toàn tự do và luồng ánh sáng hướng vào nó sẽ được phản xạ.
Các gói pin nhỏ có năng lượng thấp rất phổ biến đối với các nhà khảo cổ học, những người yêu thích đồ cổ, vì chúng cho phép bạn loại bỏ ô nhiễm từ các vật thể tinh tế, có giá trị. Các đơn vị có kích thước trung bình với công suất lên tới 400 W trông giống như máy nén và thường được sử dụng trong các cửa hàng sửa chữa xe hơi và các cơ sở sản xuất nhỏ. Cài đặt kích thước, mạnh mẽ có tầm quan trọng quy mô lớn và có giá hàng trăm ngàn đô la.
đến nội dung ↑Laser Trung Quốc
Các sản phẩm do Trung Quốc sản xuất cũng có nhu cầu trên thị trường, bởi vì giá của chúng thường rẻ hơn so với lắp đặt tại châu Âu. Ví dụ, thiết bị LY CL 100 được sử dụng để làm sạch rỉ sét từ các sản phẩm kim loại, có công suất 100 W và được vận hành mà không cần thay đổi đầu trong 50.000 giờ. Dưới đây là các đặc điểm khác của thiết bị:
- tần số lặp lại - 1,2-25 KHz;
- tốc độ làm việc - 7000 mm / s;
- tốc độ tuyến tính - 70 m / phút;
- bước sóng - 1064 Nm;
- trọng lượng lắp đặt - 70 kg.
Các thiết bị di động như vậy có thể được sử dụng để làm sạch thân xe, loại bỏ sơn hoặc làm sạch các khu vực rỉ sét. Việc sử dụng tia laser được coi là một cách hiệu quả và an toàn để cập nhật các bộ phận, giúp kéo dài tuổi thọ của chúng và tiết kiệm nghiêm túc khi mua bộ phận mới.
