Fjernelse af maling og laserrensning er ved at blive en tendens inden for industrien. Med tilgængeligheden af industrikvalitets ns-pulserede lasere med en gennemsnitlig effekt over 1 kW, fremkom evnen til at behandle mange materialer og strukturer i kommercielt gennemførlige hastigheder. Normalt har disse lasere puls-spidseffekt på over 100 kW og typisk over 1 MW. Interaktion med næsten ethvert materiale garanteres med den høje spidseffekt, hvilket fører til ablation, løsrivelse eller nedbrydning, afhængigt af strålestørrelse og materialegenskaber. Sådanne lasere i industriel kvalitet er baseret på enten q-switching eller effektforstærkning af diodesignaler, hvilket tilvejebringer impulser med høj spidsbelastning. Hver puls er en pakke med energi, der kan fordampe et volumen eller et sæt belægning, eller smelte og omstrukturere dens overflade eller fjerne det fra dets underlag.
Til forsvar og kommercielt fly er der allerede udført en række projekter vedrørende lasermaling og fjernelse af coating. LADS I & LADS II og ARBSS-systemerne er udviklet og testet på fly og flykomponenter. I 2017 bestilte Singapore-luftfartsselskaber et kommercielt laserfjernelsessystem ved hjælp af en stor 8 akser robot af NTS og avancerede scannere fra EWI. Marineindustrien leverer en bredere vifte af applikationer, med et potentielt årligt marked for fjernelse af kommerciel fartøjsmaling, der blot ligger på omkring $ 300 millioner, hvilket overskrider det for fly, der anslås til $ 250 millioner over hele verden.
Hvis andre mere lokaliserede processer som skaft- og propelloverfladearbejde, selektiv rust og korrosion fjernelse osv. Introduceres til markedet, stiger estimatet til 2,3 milliarder dollars om året. På den anden side er markedstilgængeligheden lav, fordi sektoren lider under en lav kommerciel udnyttelse med lige rentable områder tilbage i LPG / LNG-transport, krydstogt, privat båd og færgetransport.
Overtræk beregnet til marine anvendelser er meget tykkere, normalt ~ 1 mm. Variationer i belægningstykkelse er meget mindre kontrolleret, og belægningskonsistensen er ofte ændret under service. Enhver nedbrydning af belægningen ledsages normalt af dyb substratkorrosion. Adgang til komplekse strukturelle geometrier er næsten umulig. Derudover er overfladearealet på et kommercielt fartøj meget vigtigt, og forsinkelser på havnen måtte minimeres.
Fjernelse satser
To store anvendelser - fjernelse af maling og rustfjernelse - undersøges. Panamax, det gennemsnitlige kommercielle havfartøj, har ca. 19000 m2 udvendigt overfladeareal. CW og QCW CO2 er laserteknologier, der udsender op til 30 kW. De indikerer fremragende interaktion med organisk maling, men har vist fjernelseshastigheder, der kun nærmer sig 22.500 mm3 / kW.minute. Baseret på overfladearealet og mængden af maling af Panamax-havfartøjet, ville operationen tage så meget som 130 dage med 1 kW laserkraft.
Fortrinsvis er der brug for processhastigheder på ca. 10 gange, så et kommercielt tilfælde med anvendelse af 4 til 6 kW total laserkraft kan fordeles rundt om fartøjet i 3 til 4 værksteder, og opgaven kan løses inden for en uge. En anden mulighed er at bruge lavenergi-ns-pulser på 0,1 til 12 mJ ved høje pulsrepetitionshastigheder på 100 til 1000 kHz, opnå et højere dækningsområde pr. Raster og samtidig fokusere på tilstrækkeligt små pletter til at bevare irradiansniveauer over ablationsgrænsen.
Dette resulterer i meget lavere fjernelseshastighed, tæt på 2.000 mm3 / kW.minute, fordi den øgede dækningshastighed med nedsat spotstørrelse og pulsenergi matematisk fører til en lille stigning i fjernelsesgraden, i omvendt forhold til pulsenergi. Stigningen i fjernelseshastighed er imidlertid begrænset af størrelsen på den mindste spotstørrelse teoretisk og praktisk opnåelig. Endelig, da varme kontinuerligt diffunderer i materialet ved CW eller over 200 kHz, kan begge disse teknologier termisk påvirke underlaget.
