Laserrensning er processen med at fjerne forurenende stoffer, såsom rust, olie, oxider osv., På stål og andre overflader ved hjælp af laserteknologi. Laserrensning opnås gennem laserablation. Det tillader selektiv fjernelse af forurenende stoffer med ringe påvirkning på underlaget.
Industriel rengøring, såsom fjernelse af rust fra gamle ståldele, kan være en kedelig proces. Fjernelse af maling og olie fra metaldele kan også være irriterende. Disse processer involverer ofte kemiske opløsningsmidler, der er specifikke for hvert materiale, der skal fjernes. Det er undertiden klogere at bare erstatte den gamle del i stedet for at prøve at give den et nyt liv. Dette kan dog komme til en betydelig pris; laserrensning er blevet udråbt som den endelige løsning.
Det er sandsynligvis en smule uskarpt, hvad der præcist gør en laser, når man fjerner rust. Du er måske endda skeptisk over påstandene om denne rengøringsløsning. Dette er alle legitime spørgsmål, der skal besvares. Her er de vigtige fakta at vide om denne nye anvendelse af laserteknologi.
1. Alle materialer har en ablationsgrænse
Laserablation opstår, når et lag af et materiale eller et materiale, der afsættes på en given overflade, fjernes ved hjælp af en laserstråle. Dette er faktisk processen bag fjernelse af laserrost på stål og andre materialer. Molekylære bindinger i støv eller rustlag brydes og skubbes ud fra underlaget. På mindre tekniske termer kan du forestille dig, at laget, der skal fjernes, simpelthen fordamper af laserstrålen.
fig. 1 - Laserblæsning
En enkel måde at få et indblik i lasertærsklens betydning er at relatere begrebet lasertærskel til en af at kaste en kugle over en væg. Hvis du ikke kaster bolden højere end væggen, vil den åbenlyst aldrig afslutte den. Selv hvis du gentager at kaste bolden tusind gange, vil bolden ikke altid komme til den anden side. Det er det samme med laserafskrækning. Du kan skyde laserstrålen tusind gange, og så længe energien er under den tærskel, der er nødvendig for at påvirke det bestemte materiale, du arbejder med, forbliver alt det samme.
Nu, da hvert materiale har forskellige egenskaber og dermed forskellige molekylære bindinger; der er en specifik ablationsgrænse for hvert materiale. Derfor er det vigtigt at sikre, at energien, der overføres af laserstrålen, er over ablationstærsklen for det bestemte materiale for at få succes med at fjerne et lag fra et givet materiale.
2. Det er muligt at fjerne et materiale på en meget selektiv måde
Lad os fortsætte med vores analogi. Forestil dig, at der var en anden, højere væg bag den første, og at en kugle kastes med lige nok energi til at gøre det over den første væg, men kuglen har ikke nok energi til at gøre den over den anden væg. Den spretter derefter fra den anden væg og falder ind mellem de to vægge. Uanset hvor mange gange du kaster bolden, vil du altid få det samme resultat. Du vil komme forbi den første væg, men ikke den anden.
Da der er en ablationsgrænse for hvert materiale, er det muligt at skelne mellem to eller flere materialer, når man prøver at fjerne et uønsket lag fra et objekt. I betragtning af en tilstrækkelig stor ablationsgrænseforskel mellem materialerne er det muligt at vælge det ene materiale, der skal fjernes (det med den nedre ablationsgrænse), hvilket det andet materiale efterlader uberørt.
For eksempel er tærsklen for rustablation meget lavere end tærsklen for almindelige metaller såsom aluminium eller stål. Det samme gælder for tærskler for maling og olie sammenlignet med tærsklerne for forskellige metaller. Det er dette enorme mellemrum mellem de to værdier, der effektivt giver mulighed for at fordampe rust fuldstændigt uden nogen risiko for skade på stålet nedenunder. Der er bare ikke nok energi til, at skader kan ske.
3. Stærk og kort effekt burst betyder hurtigere fjernelse
Du kan tænke på laserablation, der ligner en sten, der er udskåret med en hammer og mejsel, hvor du prøver at skære en sten. Du kan bruge en lille hammer og gøre mange små hits på din mejsel. Eller du kan lige så godt bruge en større hammer til at udnytte mere kraft og dermed reducere det krævede antal hits og øge fjernelsehastigheden. Ideen er den samme til laserrensning, bortset fra at du kun ønsker at fjerne et lag materiale: forureningen.
Der er forskellige metoder til rådighed til at fjerne et givet lag. Enten er laserstrålen en kontinuerlig lysstrøm, eller den pulseres ved en given driftscyklus. Selv hvis slutresultatet er stort set det samme; processens hastighed er ganske anderledes afhængigt af den valgte metode.
Graf - forhold mellem magt og fjernelseshastighed
Fig. 2 - Diagram: Forholdet mellem fjernelseshastighed og laserstrålens magt
For et givet overfladeareal øger effekten af at sætte den samme energi i en meget kortere puls. Det er som at bruge den større hammer. Den pulserede lasermetodik er mere effektiv og giver en hurtigere fjernelseshastighed end den kontinuerlige stråle. Mens den pulserede laserstråle gør rengøringen hurtigere, sikrer den også, at det underliggende materiale (typisk et metal) ikke opvarmes for meget. Se grafen ovenfor for at illustrere forskellene mellem begge processer.
4. Det er forbrugsfrit og miljøvenligt
Da denne metode kun bruger en laserstråle til at fordampe det lag, der skal fjernes, er der bogstaveligt talt ingen forbrugsstoffer med denne rensningsteknologi. Dette er skønheden ved en laser, der kun har brug for et strømstik til at være indstillet og klar til at gå.
Da der ikke anvendes nogen opløsningsmidler eller andre kemiske produkter, er laserablering en af de sikreste tilgængelige løsninger, når det kommer til rustfjernelse. Der er derfor intet kemisk affald at tage sig af. Der er heller ingen fare for ansatte, når de arbejder med lasermaskinen, da disse maskiner er designet til at opfylde sikkerhedsstandarder. Hvis du ønsker mere information om sikkerhedsstandarder for lasere, kan du tjekke dette blogindlæg. Medarbejdere har ikke brug for besværlige personlige værnemidler og behøver ikke at håndtere disse irriterende kemikalier. Win-win.
5. Laserrensning er af interesse for forskellige industrielle processer
Fjernelse af den forbrændte gummirest fra dækforme; at give et nyt liv til gamle rørledninger; rengøring af rør i kernekraftværker; og endnu større projekter, såsom fjernelse af maling fra en rusten bro og udførelse af overflade forud for svejsning, er alle projekter, der kan drage fordel af laserrensningsteknologi. Denne teknologi kan således bruges i mange forskellige anvendelsesområder; den eneste begrænsning er muligheden for at skelne ablationsgrænser mellem det materiale, der skal fjernes, og det, der skal beskyttes.
Sammenfattende
Generelt er laserrengøringsstål en ny teknologi, der er indstillet til at overvinde mange af de problemstillinger, der er forbundet med rustfjernelse og industriel rengøring. Ved at vælge et specifikt materiale, der skal fjernes, tilbyder laserstråler en hurtig såvel som en 'sæt og glem' løsning til mange forskellige industrier.
Da dette emne bliver mere og mere populært blandt industrier i dag, skal du holde øje med flere blogindlæg om emnet. I mellemtiden, hvis du har spørgsmål, kan du altid stille en af vores eksperter. Se på denne video for selv at se et Laserax-rengøringssystem på arbejdet.
